Prozessierung von Bilddaten mit CAPS von Cloudflight

Beispiel eines 3D-Mesh (München), das über den Service CAPS von Cloudflight produziert wurde. Der Service nutzt die Software SURE und ist innerhalb eines Rechenzentrums in der Nähe von Wien implementiert. Foto: Cloudflight GmbH

Beispiel eines 3D-Mesh (München), das über den Service CAPS von Cloudflight produziert wurde. Der Service nutzt die Software SURE und ist innerhalb eines Rechenzentrums in der Nähe von Wien implementiert. Foto: Cloudflight GmbH

Die Nachfrage nach 3D-Modellen ist hoch. Anwender erwarten gleichermaßen genaue, ingenieurtechnisch wertvolle Modelle, aber auch solche, die detailreich und fotorealistisch sind. Heute ist moderne photogrammetrische Software dazu in der Lage, solche Datenprodukte auf Basis digitaler 2D-Aufnahmen zu generieren, etwa True Orthophotos, Digitale Geländemodelle oder 3D-Meshes. Bisher gab es aber bei der Produktion der Datenprodukte noch einige Hindernisse zu nehmen. Die Prozessierung der Daten erfordert viel Know-how, noch mehr Speicher und Rechenkapazität und in Sachen Wirtschaftlichkeit – Stichwort Automatisierung und Optimierung der Massendatenverarbeitung – gab es auch noch viel Luft nach oben.

Genau diesen Hebel setzt Cloudflight an. Wie im Unternehmensnamen bereits angedeutet, nutzt es Cloud-basierte Infrastrukturen, sprich Hochleistungs-Datenzentren, auf denen es die Massenproduktion der Datenprodukte implementiert. Mit dem Ergebnis, dass die Daten schneller, wirtschaftlicher, zuverlässiger und auch qualitativ hochwertig zur Verfügung stehen. „Unsere Kunden und Nutzer der Daten können so ihre Erwartungen an die Datenprodukte ein gutes Stück nach oben schrauben“, sagt Werner Mücke, Co-Head Aerospace bei Cloudflight.

Mit dem Cloudflight Aerial Processing Service (CAPS) stellt das Unternehmen einen Dienst zur Verfügung, über den 3D-Datenprodukte aus 2D-Bilddaten produziert werden können. Der Service adaptiert die Software SURE von Esri (ehemals nFrames) für das High-Performance-Computing. „Hier liegt der Schlüssel dazu, die digitalen Prozesse als Gesamtes wirtschaftlich, effizient und verlässlich zu machen“, sagt Mücke. So kann man selbst für Projekte in der Größenordnung von 20 TeraPixeln, für die man bislang eine Bearbeitungszeit von fünf Monaten kalkulieren musste, in nur zwei Monaten umsetzen (bei Bildmaterial in ausreichender Qualität).

Entwicklungskompetenz

Bei der Entwicklung von CAPS griff Cloudflight auf langjährige Erfahrungen und ein fundiertes Know-how im Bereich Softwareentwicklung zurück. Aktuell beschäftigt das 2007 unter dem Namen Catalysts gegründete Unternehmen über 400 Mitarbeiter, die sich fast ausnahmslos auf den Be reich individueller Softwareentwicklung konzentrieren. Das schnelle Wachstum wurde über den guten Ruf als Digitalisierungspartner und Entwickler individueller Softwarelösungen sowohl für Behörden als auch Unternehmen jeglicher Größenordnung (von Universitäten über Befliegungsfirmen bis hin zu Global Playern wie Porsche Informatik oder die Deutsche Bahn) erreicht.

Dabei konzentriert sich eine spezielle Abteilung auf den Bereich Geodaten, die eine langjährige Expertise vorweisen kann. Im Rahmen einer Kooperation mit der europäischen Weltraumorganisation (European Space Agency, ESA) beschäftigte sich Cloudflight zum Beispiel mit der Auswertung großer Mengen von Sentinel-Daten. Bereits 2014 gründete das Unternehmen die Firma Earth Observation Data Centre for Water Resources Monitoring GmbH (EODC) zusammen mit der TU Wien, der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) und der GeoVille GmbH.

Das Geodatengeschäft ist vor allem deswegen ein anspruchsvolles Geschäftsfeld innerhalb des Unternehmens, weil es im Kern immer um hochvolumige Datenmengen geht. So hat Cloudflight etwa an dem GRASP-Algorithmus gearbeitet, dem weltweit am weitest fortgeschrittenen Auswertetool im Bereich atmosphärischer Aerosole. Aufgabe von Cloudflight war es, diesen Algorithmus für das High Performance Computing (HPC) zu adaptieren – sprich GRASP für die Bearbeitung von Big Data zu skalieren und weiter zu entwickeln. Dazu wurde beim Algorithmus die Parallelisierung von Berechnungen ermöglicht, um so bei Massendatenauswertungen schneller zu Ergebnissen zu kommen.

CAPS-Service

In Vösendorf bei Wien betreibt Cloudflight ein modernes High Performance Datenzentrum, wo auch CAPS implementiert ist. Die dort eingesetzte SURE-Software, die auf Automatisierung ausgelegt ist, schafft die Grundlage, um die gesamte Produktionskette zu optimieren. Im CAPS-Team arbeiten Photogrammetrie- und IT-Experten, die als unabhängige Berater zur Verfügung stehen. „Es geht immer darum, für unsere Kunden den wirtschaftlichsten und effizientesten Gesamtprozess zu finden – von der optimalen Planung der Datenaufnahme bis hin zur Visualisierung und Weiterverarbeitung der Daten“, so der promovierte Geodät Mücke.

Aus Sicht der Auftraggeber bedeutet dies zunächst, dass sie mit kürzeren Produktionszeiträumen für die Entwicklung anspruchsvoller 3D-Datenprodukte rechnen dürfen. Ebenso bieten die Cloudflight-Angebote die Flexibilität, um entsprechende Produktionsschritte in bestehende Geschäftsprozesse und Workflows bei Kunden einzubinden. „CAPS kann beispielsweise dazu dienen, Kapazitätsengpässe zu überbrücken“, sagt Mücke. Kunden des Unternehmens sind aktuell Befliegungsfirmen wie BSF Swissphoto, die auf CAPS je nach Bedarf zurückgreifen können, auch bei „kleineren“ Datenproduktionen ab einem Gesamtumfang von einem TeraPixel. CAPS ist daher auch für den wachsenden Umfang von Projekten interessant, bei denen Daten durch Drohnen erfasst werden. Ein Markttreiber ist auch der steigende Bedarf an der 3D-Mesh-Technologie, bei der hohe Datenumfänge behandelt werden müssen.

„Diese Flexibilität ist wichtig, schließlich wächst die Nachfrage an 3D-Produkten auf vielen Ebenen sehr dynamisch“, sagt Dr. Roland Stengele, Managing Director von BSF Swissphoto. Er freut sich, mit „Cloudflight einen professionellen Dienstleistungspartner gewonnen zu haben. Wir können auch Aufwand und Kosten intern viel besser kalkulieren und gegenüber unseren Auftraggebern verlässliche und transparente Angebote machen“, so Stengele weiter.

Denn die neuen Ansätze der photogrammetrischen Massenproduktion haben auch Auswirkung auf die Spezifikationen bei der Befliegung. So ist beispielsweise eine 80/60-Überlappung (längs/quer) der Bildaufnahmen empfehlenswert, um auch bestmögliche Datenprodukte mit hoher Messgenauigkeit zu erhalten.

Zentraler USP des Dienstes liegt in der Adaption von SURE für HPC. Die Software hat, so Cloudflight, nicht nur herausragende Leistungsfähigkeit bei der Produktion der Daten, sondern ist auch für die Massendatenproduktion konzipiert. Im Rahmen einer strategischen Partnerschaft hat sich Cloudflight  in der Vergangenheit darum gekümmert, diese PS auf die sprichwörtliche Straße zu bringen, nämlich in Form von kundenindividuellen Projekten im Wiener Rechenzentrum zu implementieren. Die Partnerschaft soll nun auch mit dem neuen Inhaber Esri, der nFrames im September übernommen hatte, weitergeführt werden. (sg)

www.cloudflight.io