Der Anwendungsfall Punktwolken
In der heutigen digitalen Landschaft gewinnt der Einsatz von Punktwolken stetig an Bedeutung, insbesondere in der Baubranche, Stadtplanung und Denkmalpflege. Der digitale Zwilling von Gebäuden und Objekten ist nicht nur ein Trend, sondern eine Notwendigkeit. Während Building Information Modeling (BIM) und Industry Foundation Classes (IFC) bereits weit verbreitet sind, bringen sie auch Herausforderungen mit sich. Die Erstellung präziser 3D-Modelle ist oft langwierig und kostspielig, insbesondere wenn es darum geht, Bauphasen oder Vorher-Nachher-Vergleiche zu visualisieren.
Gerade bei komplexen architektonischen Strukturen, die mit gewellten Wandflächen oder detaillierten Verzierungen aufwarten, stoßen traditionelle Methoden an ihre Grenzen. Hier kommen Punktwolken ins Spiel: Sie bieten eine kostengünstige und flexible Alternative zur präzisen Erfassung dieser Herausforderungen. Mithilfe von Laserscans und neuer Vermessungsmethoden werden digitale Modelle geschaffen, die nicht nur aktuell sind, sondern auch die Möglichkeit bieten, Veränderungen im Baufortschritt festzuhalten.
In der Baubranche werden bereits jetzt Punktwolken gemeinsam mit 3D-Modellen genutzt, um einen fortlaufenden Überblick über Baufortschritte zu behalten und somit Fehlerkosten durch kontinuierliches Monitoring zu reduzieren. Diese wiederholten, preisgünstigen Vermessungen bieten die Möglichkeit, ganze Objekte oder spezifische Bereiche – von einzelnen Stockwerken bis hin zu ganzen Anbauten – regelmäßig zu erfassen und in ein umfassendes digitales Informationssystem zu integrieren. Durch den Einsatz von Punktwolken eröffnen sich so neue Horizonte für Planung, Pflege und Dokumentation von Bauwerken. Sie kombinieren Präzision mit Effizienz und schaffen die Grundlage für ein modernes, datengetriebenes Bau- und Managementumfeld.
Der Anwendungsfall Punktwolken in MonArch
Die in MonArch integrierte 3D-Visualisierung ermöglicht bereits die Betrachtung kleinerer Punktwolken, doch bei umfangreichen Datenmengen stoßen wir auf technische Hürden. Diese Limitationen, wie das Fehlen von Nachladetechniken, verhindern eine umfassende Visualisierung größerer Punktwolken und erschweren die gewohnte Verknüpfung von Strukturelementen mit den darzustellenden Bereichen. Daher eignet sich der integrierte 3D-Viewer hauptsächlich für Monitoring-Anwendungen, bei denen Punktwolken in Kombination mit einem primären 3D-Modell überlagert werden.
Gerade im Kulturbereich, wo komplexe Bauwerke gescannt werden und detailreiche Punktwolken mit mehreren Hundert Gigabyte an Daten entstehen, wird der Bedarf nach erweiterten Funktionalitäten besonders deutlich. Hier ist es unerlässlich, einen digitalen Zwilling zu erstellen, der nicht nur das Gebäude in einer strukturierten Hierarchie repräsentiert, sondern auch mit fachspezifischen Informationen, Eigenschaften und relevanten Dokumenten verknüpft wird. Doch das ist nur der Anfang. Um die vielfältigen Möglichkeiten dieser Technologie auszuschöpfen, ist eine leistungsstarke Lösung gefragt, die es ermöglicht, Punktwolken flüssig und performant darzustellen. Diese Visualisierung sollte die Interaktivität fördern und eine nahtlose Verknüpfung von Bereichen innerhalb der Punktwolke mit den entsprechenden Strukturelementen ermöglichen.
Der Punktwolken-Viewer und Punktwolken-Server
In MonArch wird unter einer externen Visualisierung die Integration eines webbasierten Viewers verstanden, der es ermöglicht, komplexe Datenstrukturen anschaulich darzustellen – in diesem Fall eines Punktwolken-Viewers. Im Hintergrund sorgt der eigens dafür entwickelte MonArch Punktwolken-Server für die effiziente Verwaltung dieser Daten und generiert Visualisierungen aus einer oder mehreren LAS-Dateien. Diese Technologie bietet nicht nur einen hohen Detailgrad, sondern ist auch in der Lage, große Datenmengen in Echtzeit zu verarbeiten.
Der Punktwolken-Viewer im MonArch Client bietet, ähnlich wie die anderen Visualisierungen, vier Modi zur Selektion, Navigation, Verknüpfung und zum Löschen von Verknüpfungen. Nutzer haben Zugriff auf verschiedene Kameras sowie Zoom- und Fokussierungsfunktionen, die die Interaktion mit der Punktwolke intuitiv gestalten. Besonders auffällig ist, dass der Punktwolken-Viewer in seiner Funktionsweise der Kartenansicht von MonArch ähnelt: Anstelle klassischer geometrischer Darstellungen kommen Marker als Verknüpfungspunkte zum Einsatz. Diese sogenannten „Points of Interest“ können flexibel innerhalb der Punktwolke gesetzt werden und schaffen eine direkte Verbindung zu spezifischen Gebäudeteilen in der Strukturhierarchie. Damit wird eine tiefere Interaktion mit den Daten ermöglicht, da die Nutzer jederzeit relevante Informationen abrufen können, während sie sich durch die Punktwolke bewegen. Die Navigation und Selektion erfolgt analog zu den bereits etablierten Visualisierungsmodulen in MonArch, was den Lernprozess für bestehende Nutzer erleichtert.
Technologisch basiert der Punktwolken-Viewer des MonArch-Clients auf dem Potree Renderer, der für seine Leistungsfähigkeit und Flexibilität bei der Darstellung von Punktwolken bekannt ist. Dies gewährleistet eine flüssige und reaktionsschnelle Benutzererfahrung, selbst bei umfangreichen Datensätzen. Mit dieser Kombination aus innovativer Visualisierungstechnik und effektiver Datenverwaltung positioniert sich MonArch als führendes Werkzeug in der digitalen Dokumentation und Analyse von Bauwerken und deren Veränderungen über die Zeit.
