Für Pix4D ist Gaussian Splatting ein Meilenstein in der Erweiterung des Umgangs mit 3D-Modellen, auch in der Ingenieurstechnik.
Gaussian Splatting (GS) definiert die Art und Weise, wie wir die Welt in 3D visualisieren, neu. Als einer der bedeutendsten Durchbrüche in der Rendering-Technologie der vergangenen Jahre liefert es eine unübertroffene visuelle Qualität mit einem Bruchteil des Aufwands – und verändert damit auch die Art und Weise, wie Fachleute an die Standortdokumentation, Inspektion und Erstellung digitaler Zwillinge herangehen. „Von der reinen Fotoerfassung bis hin zur immersiven Visualisierung bringt diese Rendering-Methode Fotorealismus in 3D in einer Dimension, die bisher nur visuellen Effekten oder Spielen vorbehalten war“, sagt Florian Mühlschlegel, General Manager bei der Pix4D GmbH. Das Unternehmen stellt diese auch Ingenieuren, Vermessern, Inspektoren und Stadtplanern zur Verfügung.
Eine Rendering-Revolution
Obwohl die Technik erst im Jahr 2023 von Forschungslaboren in Frankreich öffentlich vorgestellt wurde, hat sie bereits die Erwartungen an die 3D-Modellierung verändert. Ihre Stärke liegt in der Erfassung der Tiefe. „GS behandelt die Textur von verwittertem Stein oder sogar der Glanz eines Metallrohrs mit überraschende souverän und detailgetreu“, sagt Mühlschlegel.
Von der Visualisierung zum realen Mehrwert
Beispiel für die hervorragende Visualisierung feiner und glänzender Strukturen durch GS, was Ingeneur:innen auch in der Kommunikation und Analyse hilft.
Quelle: Pix4D
GS sieht nicht nur gut aus – Pix4D löst damit auch Probleme, konkret für Fachleute, die mit 3D-Daten planen, analysieren oder kommunizieren. Das Unternehmen nutzt die neue Methode des GS für eine reibungslosere und effizientere Arbeitsweise. Im Baugewerbe und bei Versorgungsunternehmen müssen die Teams zum Beispiel oft schnell die Bedingungen vor Ort erfassen, um Gräben, Rohre oder bestehende Strukturen zu dokumentieren. „Ein Außendienstmitarbeiter kann jetzt mit einem mobilen Gerät einen Graben von 50 Metern Länge in weniger als 3 Minuten erfassen, die Daten hochladen und ein visuell vollständiges Modell erhalten“, so Mühlschlegel. Anstelle einer verrauschten Punktwolke erhält das Team eine immersive, fotorealistische Szene, die sich leichter interpretieren, mit Anmerkungen versehen und weitergeben lässt.
Dies ist besonders nützlich bei der Kartierung unterirdischer Versorgungsleitungen. Dünne Kabel, Kunststoffrohre oder halbtransparente Markierungen – Elemente, die mit dem Standard-Mesh-Rendering oft schwer zu visualisieren sind – werden mit Hilfe von GS deutlicher dargestellt und können so GIS-orientiert identifiziert und dokumentiert werden.
Vermessungsteams, die an großen Infrastrukturprojekten mit Pix4D-Technologie arbeiten, haben bereits begonnen, GS als ergänzenden Schritt in ihren bestehenden Arbeitsabläufen einzusetzen. Wo sie sich früher ausschließlich auf dichte Punktwolken oder texturierte Netze für die Analyse und Dokumentation des Geländes verlassen haben, können sie jetzt hochdetaillierte, fotorealistische Modelle erstellen, die die Bedingungen vor Ort sofort sichtbar machen. Diese Modelle sind besonders nützlich bei Bewertungen im Frühstadium, bei der Projektberichterstattung oder bei der Kommunikation mit Interessengruppen, die einen Standort verstehen müssen, ohne Rohdaten zu interpretieren.
Eine neue Ebene im 3D-Workflow
Für Pix4D ersetzt GS nicht die traditionellen 3D-Workflows, sondern erweitert sie. Bei komplexen Projekten, die bereits mit Photogrammetrie oder LiDAR arbeiten, können GS-Modelle demnach verwendet werden, um hochgenaue Punktwolken zu erstellen. „Eine georeferenzierte GS-Ebene ermöglicht es den Teams, die Szene mit fotografischem Realismus zu betrachten und bei Bedarf zu metrischen Details zu wechseln“, erklärt Mühlschlegel. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass mit GS dünne und kleine Strukturen mit unübertroffener Genauigkeit rekonstruiert werden können.
Erfahrung kombiniert mit Innovation
„Während GS in allen Branchen an Aufmerksamkeit gewinnt, haben nur wenige Unternehmen die Integration mit der gleichen Tiefe und Ernsthaftigkeit angegangen wie Pix4D“, ist der 3D-Experte überzeugt. Als Unternehmen, das wissenschaftlichen Prinzipien und die geografische Genauigkeit in seiner DNA trägt, hat es schon früh erkannt, dass diese Technologie mehr als nur eine visuelle Neuheit ist. Vielmehr ist GS für Pix4D ein grundlegender Wandel in der Art und Weise, wie Fachleute mit 3D-Daten interagieren können.
Der Ansatz von Pix4D spiegelt auch eine umfassendere Philosophie wider: Innovation muss dem Benutzer dienen. Durch das Angebot von GS als natürliche Erweiterung bestehender Arbeitsabläufe – und nicht als eigenständiges Experiment – stellt das Unternehmen sicher, dass Fachleute alle Vorteile des fortschrittlichen Renderings nutzen können, ohne ihre täglichen Arbeitsabläufe zu komplizieren. Und die Auswirkungen sind bereits deutlich zu sehen. Ob es sich um ein Versorgungsunternehmen handelt, das offene Gräben und die Leitungsinfrastruktur detaillierter visualisiert, oder ein Team, das eine Büroumgestaltung in 3D prüft, bevor es auch nur einen einzigen Stuhl bewegt – die Benutzer holen mehr aus ihren Daten heraus. „Bessere Visualisierungen führen zu besseren Entscheidungen und einer schnelleren Abstimmung zwischen den Teams“, so Mühlschlegel.
Ein typisches Beispiel für den Nutzen von GS ist Vermessung offener Gräben. Hier erkennen Nutzer:innen beispielsweise feine Leitungsstrukturen aufgrund der besseren visuellen Qualität.
Quelle: Pix4D
Die Zukunft ist visuell
Die Sprache von 3D entwickelt sich weiter. Wo früher der Wert von Punktwolken und Gitternetzen definiert wurde, liegt der Schwerpunkt jetzt zunehmend auf Realismus, Klarheit und Benutzerfreundlichkeit – Qualitäten, die Rohdaten in echte Erkenntnisse verwandeln. Pix4D hat GS in produktionsreife Vermessungs-Workflows (Pipeline) integriert, nicht als eigenständigen Effekt, sondern als sinnvolle Erweiterung der photogrammetrischen Präzision.
Das Ergebnis ist ein intelligenteres Modell – eines, das ebenso klar kommuniziert wie es misst.