Lösungen von XGRIDS oder Softwarelösung wie Veesus machen das Gaussian Splatting heutzutage bereits für kleine Teams verfügbar.
In diesem Video stellt Eric Bergholz das brandneue Update der Arena4D Software von Veesus vor! Er zeigt, wie Gaussian Splats und Punktwolken in beeindruckende 360° Videos umwandeln werden können – eine völlig neue Art, 3D-Daten zu visualisieren!
Quelle: Laserscanning Europe GmbH
Die Darstellung und Weiterverarbeitung von Punktwolkendaten hat sich in den vergangenen Jahren rasant entwickelt. Doch trotz High-End-Laserscannern und neuester Sensortechnologien bleibt die zentrale Herausforderung bestehen: Wie können gescannte Informationen so dargestellt werden, dass sie auch für Personen verständlich sind, die nicht in der Vermessungsbranche tätig sind? Eine Antwort auf diese Frage liefert die Technik des Gaussian Splatting – ein neuer Ansatz zur Visualisierung von 3D-Punktwolken, der die klassische Visualisierung von Punktwolken, Meshes oder 360°-Panoramabildern vereinfacht.
Was ist Gaussian Splatting?
Statt einzelne Punkte als diskrete Marker zu interpretieren, werden sie beim Gaussian Splatting als dreidimensionale Gaußsche Verteilungen behandelt – sogenannte „Splats“. Diese Überlagerungen erzeugen eine kontinuierlich wirkende, dichte Darstellung mit weichen Übergängen und realistischer Tiefenwirkung. Es sind weder Triangulation noch Polygone notwendig. Die Darstellung erfolgt direkt aus den Scanpunkten heraus – flüssig, leichtgewichtig und GPU-beschleunigt.
Dieser Ansatz bringt Vorteile, wie eine deutlich bessere Performance bei großen Datensätzen oder eine realistischere Darstellung mit natürlichem Tiefeneindruck. Zudem macht es die manuelle Nachmodellierung überflüssig. Damit schlägt Gaussian Splatting die Brücke zwischen Punktwolke, Mesh und modernen neuronalen Rendering-Verfahren – und das mit praktischer Umsetzbarkeit im Alltag.
Vom Scan zur Visualisierung – mit XGRIDS
Ein Unternehmen, welches als eines der Ersten eine Hardware-Integration anbietet, ist XGRIDS. Mit seinem mobilen LiDAR-Scanner Lixel K1 setzt es auf schnelles Erfassen und Darstellen. Die mit SLAM-Technologie aufgenommenen Scans lassen sich über die hauseigene Software „Cyber Color“ direkt in das .lcc- oder .ply-Format mit Gaussian-Splat-Visualisierung exportieren.
So entstehen vollfarbige 3D-Modelle, die ohne Umwege visualisierbar sind. „Gerade im Baustellenkontext, bei Inspektionen, in der Immobilienwirtschaft oder bei öffentlichen Präsentationen, das heißt in Bereichen, in denen die Personen mit Punktwolken wenig anfangen können, liefert die Visualisierung einen echten Mehrwert“, sagt Eric Bergholz von Laserscanning Europe aus Magdeburg, die das Gerät in der DACH-Region vertreiben. Die Ergebnisse können in verschiedenen Viewern dargestellt werden. So können die Gaussian Splats unter anderem in den großen 3D-Plattformen Unity, Unreal Engine, Blender oder Maya verwendet werden, auch Omniverse von Nvidia unterstützt die Technologie maßgeblich.
Animation mit Arena4D
Der Lixel K1 ist sehr einfach in der Handhabung und eignet sich daher dafür gut für kleine Teams.
Quelle: Laserscanning Europe GmbH
Für weiterführende Präsentationen und animierte Visualisierungen bietet sich die Software Arena4D von Veesus an. „Diese Software wird jetzt schon von Geospatial-Anwendern für die Erstellung beeindruckender Animationen selbst riesiger Punktwolkendaten eingesetzt“, so Bergholz.
Die zeitleistenbasierte Software erlaubt es, Kamerafahrten durch Splat-Modelle oder Punktwolken zu erstellen, Layer ein- und auszublenden und Übergänge filmisch zu erstellen. Die Kombination aus Splatting und Animation eröffnet neue Möglichkeiten, komplexe Daten verständlich zu machen – ganz ohne Spezialwissen in Modellierung oder Rendering. Statt technischer Rohdaten entstehen realitätsnahe, visuelle Zwillinge – intuitiv erfassbar, dynamisch darstellbar. Mit den Lösungen ist diese Technologie auch für kleine Teams und kurzfristige Projekte schon jetzt nutzbar.
Perspektiven für Planung, Betrieb, VR & Öffentlichkeit
Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig: Von der Baustellendokumentation über digitale Zwillinge bis hin zur immersiven Visualisierung für die Bürgerbeteiligung und Kommunikation mit Entscheidungsträgern. „Ein großer Einsatzbereich wird auch die Immobilienwirtschaft sein, vor allem der Vertrieb und der Betrieb von Gebäuden“, so Bergholz. Auch die Integration in VR-Headsets oder browserbasierte Viewer sei technisch bereits möglich.
Im Bereich der Bauwirtschaft ermöglicht die Technologie die Überlagerung der Informationsebene „as planned“ mit gescannten As-built-Informationen in einer Form, wie sie auch von nicht 3D- Experten fotorealistisch betrachtet und bewertet werden kann. Insbesondere Systeme von XGRIDS ermöglichen hier eine sehr schnelle und nutzerfreundliche Aufnahme von großen Bereichen. „Was früher Tage oder Wochen an Nachbearbeitung erforderte, lässt sich heute innerhalb eines Bruchteils umsetzen – direkt aus der Scanaufnahme heraus“, so Bergholz.
Gaussian Splatting verändert, so der 3D-Experte, die Art, wie Punktwolkendaten visualisiert und dem Endkunden zur Verfügung gestellt werden. Aktuell gebe es eine enorme Entwicklung, dazu gehören Forscher aber auch Key Player aus dem 3D-Hard- und Software-Bereich. Gaussian Splatting hat laut 3D-Experten das Potenzial ein wirklicher Game-Changer in der 3D-Darstellung zu werden. Sogar Google-Maps integriert diese Technologie.
www.xgrids.com
www.laserscanning-europe.com
Das Ergebniss ist ein Gaussian Splat, in dem auch Kamerafahrten durch den 3D-Raum sehr einfach erzeugt werden können.
Fotos: Laserscanning Europe GmbH
Einsatz des mobilen LiDAR-Scanner Lixel K von XGRIDS bei der Aufnahme einer historischen Saline. Die Daten werden direkt als Gaussian-Splat exportiert.
Fotos: Laserscanning Europe GmbH