Verbinden der Punktewolke

Das Verbinden der Punktewolke findet im DICAM, der freien Konstruktion statt.

Position anlegen und die Iconleiste

• Neue Position 001 im Projekt anlegen

Wir legen ein neues Projekt und Position an. Eine bestimmte Vorlage wird nicht benötigt. Im Modellbereich Freie Konstruktion ergänzen wir die Icon Leiste um die Icons der Punktewolke (Funktion 1 – 7 – 3), falls nicht vorhanden.

Punktewolke verbinden

Modellbereich DICAM

Wir öffnen den Dialog zum Verbinden der Punktewolke. Entweder über das neue Icon oder die Funktion aus dem Menü.

• 1-2-05 „“Punktewolke verbinden“

• Über Browser Button die Punktewolke „Treppenhaus.e57“ im entpackten Ordner auswählen

Die Transformationswerte werden automatisch ermittelt, um den Mittelpunkt der Quelldatei auf den Ursprung des Dietrich’s Projektes zu legen.

Die Anzahl der Punkte in der Quelldatei wird angezeigt. Bei unserer Datei knapp über 8 Millionen.

Filter zum Ausrichten

Über die Auswahl eines Filters, kann die Anzahl der Punkte reduziert werden. Bei einer solch kleinen Datei, wie die Musterdatei ist das nicht zwingend erforderlich. Wir wollen hier aber den Ablauf wählen, der auch bei sehr großen Dateien praktikabel ist.

• Wir wählen den Filter: Ausrichtung Zelle 5cm

• Filtereinstellung zum Bearbeiten öffnen

• Falls 1 noch nicht eingetragen ist, dann in das Feld vor „Zelle auf Punkt zusammenfassen“ eintragen

Wir verwenden nur den Filter „Punkte auf Zelle zusammenfassen“. Um diesen zu verwenden, tragen wir vorne ein „1“ ein, Dies gibt die Reihenfolge an, in der die Filter durchlaufen.

Bei diesem Filter werden alle Punkte zu einem zusammengefasst, die in einem Würfel mit der angegebenen Kantenlänge / Zellgröße liegen. Grob vereinfacht erhalten wir mit dieser Einstellung alle 5cm einen Punkt.

Diese Reduktion der Punkte erlaubt es die Punktewolke schnell auszurichten und zu clippen (beschneiden).

Bei größeren Projekten sollte dieser Wert größer gewählt werden. Zum Beispiel 10cm, siehe gespeicherte Einstellung „Ausrichtung Zelle 10cm“ oder noch größer.

Die weiteren Filter sind eher selten zu verwenden. Mit Ihnen können statistische Ausreißer und einzelne Ausreißer herausgefiltert werden. Diese Berechnung ist extrem zeitintensiv, bietet aber gute Ergebnisse bei Scans mit Störungen, in denen es nicht plausible Punkte gibt.

• Filter Dialogbox mit „Ok“ bestätigen

• Alle Reduzierungen auf 0 setzen (falls hier Werte eingetragen sind)

• Button „Punktewolke reduzieren (ClipBox) und Filter anwenden“

Durch die Reduzierung auf 0 erhalten wir die komplette geometrische Punktewolke. Er durch den danach gewählten Button starten wir die Berechnung.

Die 6 Scans der e57-Datei werden eingelesen und die Filter angewendet. Dieser Prozess kann je nach Größe der Datei, Einstellung der Filter und Hardware auch mehrere Minuten dauern. Dies wird im Fortschritts-Fenster angezeigt. Nach dem Durchlauf sehen wir unten das Ergebnis unserer Filter-Einstellung. Die Anzahl der Punkte durch Clip Box ist unverändert, da wir kein Clipping verwendet haben. Der Filter „Ausrichtung Zelle 5cm“ hat die Punkte auf ca. 123.500 reduziert.

• Wir schließen das Fenster „Punktewolke verbinden“ mit OK und können die reduzierte Punktewolke in der freien Konstruktion betrachten.

Transformation

• 9-1-2 „Grundansicht“, um in die Draufsicht zu kommen

In der Draufsicht ist erkennbar, dass die Ausrichtung noch nicht brauchbar ist.

Wie im Bild unten, soll die Ausrichtung am Ende aussehen. Die Oberkante des Fertigfußbodens des EG soll dabei der Höhe 0,00 entsprechen.

Transformation um Rotationswinkel Z

Um die Ausrichtung zu machen, wechseln wir erneut in den Dialog zum Verbinden der Punktewolke.

• 1-2-05 „Punktewolke verbinden

Im ersten Schritt wollen wir die X-Richtung der Punktewolke im Programm festlegen. Dazu muss die Punktewolke um die Z-Achse gedreht werden.

• „Messen“ Button hinter „Transformation Rot.winkel Z:“ anklicken

Mit dieser Funktion können wir eine horizontale Scheibe aus der Punktewolke herausschneiden, um die Ausrichtung leichter zu bestimmen. Die Werte können hier eingetragen oder in der Seitenansicht abgegriffen werden.

• „Messen“ Button zum Abgreifen der Werte

• Zwei Punkte wählen um eine Scheibe mit ca. 1m Dicke zu bekommen

• Den Ausschnitt mit „Ok“ bestätigen

Nach dem Bestätigen des Ausschnittes bestimmen wir die Ausrichtung.

• Punkt 1 und Punkt 2 wählen, die der X-Achse entsprechen sollen

Diese Punkte sollten möglichst weit auseinander liegen, um Ungenauigkeiten durch die gewählten Punkte auszugleichen.

Wir gelangen zurück in die Dialog-Box „Punktewolke verbinden“. Der Winkel von ca. -13 Grad steht nun in dem entsprechenden Feld.

Sollte eine Ausrichtung nach der Y-Richtung oder einem beliebigen bekannten Winkel gewünscht sein, kann dieser hier einfach aufaddiert werden. Auch hier steht der Taschenrechner zu Verfügung.

Im Hintergrund sehen wir nun bereits die gedrehte Punktewolke.

Transformation in X- und Y-Richtung

Wir bleiben in dem Dialog, es folgt der 2. Schritt, die Verschiebung in X und Y Richtung.

• „Messen“ Button bei „Transformation Position X“

Wir gelangen wieder in den Dialog zum Herausschneiden einer horizontalen Scheibe, wie bei der Bestimmung der Rotation um Z.

Die Werte vom Drehen sind noch hinterlegt und wir können diese mit OK übernehmen, oder erneut eingeben oder abgreifen.

• Werte mit „Ok“ bestätigen

Es erscheint erneut ein Fenster, welches die nächsten Abfragen erklärt. Zuerst wird der Referenzpunkt im Bauwerk abgefragt, danach die Punkte der Punktewolke in X und Y, die diesem Punkt im Bauwerk entsprechen sollen.

• Maus-Rechts um den Ursprung 0, 0 im Bauwerk zu wählen

• Punkt der Punktewolke wählen, der dem X-Wert des Bauwerksreferenzpunktes entspricht

• Punkt der Punktewolke wählen, der dem Y-Wert des Bauwerksreferenzpunktes entspricht

Transformation in Z-Richtung

Wir schließen den Dialog und betrachten das Ergebnis im DICAM.

• Dialog mit „Ok“ schließen

• 9-1-4 „Ansicht“ um das Ergebnis von der Seite zu betrachten

Hier ist sichtbar, dass der Ursprung noch über OKFF EG liegt.

Auch hier können wir wieder eine Scheibe zur Bestimmung des Punktes aus der Punktewolke herausschneiden. Zur Bestimmung der Höhe ist es eine vertikale Scheibe. Darum wird bei dieser Bestimmung zusätzlich die Schnittrichtung abgefragt. Zur Auswahl stehen die X- und Y-Richtung.

• 1-2-05 „Punktewolke verbinden

• „Messen“ Button bei „Transformation Position Z“

• Schnittrichtung X auswählen

• Zwei Punkte oberhalb der Treppe

Es folgt die Erklärung der nächsten Abfragen. Als Referenzpunkt im Bauwerk wählen wir den Ursprung durch Klicken der rechten Maustaste. Anschließend greifen wir mit der Maus einen Punkt im linken Bereich des EGs ab.

• Maus-Rechts für Ursprung

• Punkt im linken Bereich des EG wählen

Die Transformation ist damit abgeschlossen.

Scenen

Nach einer Betrachtung im DICAM stellen wir die korrekte Ausrichtung der Punktewolke im Bauwerk fest. Diesen Zwischenstand möchten wir als Ergebnis speichern. Wir sprechen hierbei von einer Scene.

Gerade bei größeren Punktewolken ist es sinnvoll später unterschiedliche Teilbereiche als einzelne Scenen zu Verfügung zu haben. Zur Erstellung kann dann immer auf diese Scene zurückgegriffen werden. Scenen werden im Verzeichnis der Quelldatei gespeichert, auch sie können je nach Anzahl der Punkte eine erhebliche Dateigröße haben. Die Scenen können auch ohne vorhandene Quelldatei geladen werden, was die Weitergabe der Punktewolke an andere Dietrich’s Benutzer erleichtert. Ohne Quelldatei können keine Änderungen an der Scene vorgenommen werden.

Das Laden einer Scene erfolgt ohne Berechnungen und funktioniert somit ohne Zeitverlust. Beim Schließen des Projektes wird der letzte Stand als temporäre Scene gespeichert, sodass der letzte Stand immer ohne Berechnung zu Verfügung steht.

• 1-2-05 „Punktewolke verbinden“

• Funktion „Scene Speichern“

Gespeicherte Scenen können über die Funktion „gespeicherte Scenen übernehmen“ geladen werden.

Clippen der Punktewolke

Über das Clippen kann die Punktewolke geometrisch reduziert, also zurechtgeschnitten werden. Für die Reduzierung stehen uns die drei Haupt-Achsen X, Y und Z zu Verfügung. Stehen beide Clipbox Grenzen auf null, so wird in diese Richtung nicht reduziert.

Wir wollen hier den Bereich der Treppe vom EG zum OG wählen. Die Werte können hier wieder eingegeben oder bequem über die Buttons abgegriffen werden.

• „Messen“ Button zum Abgreifen der Punkte für die Reduzierung von X bis X

• X-Punkte links und rechts neben der Treppe wählen

• „Messen“ Button zum Abgreifen der Punkte für die Reduzierung von Y bis Y

• Y-Punkte unter- und oberhalb der Treppe wählen

Die Ansicht springt dazu automatisch in die Draufsicht. Die Reihenfolge ist beliebig, es kann sowohl erst das Minimum als auch das Maximum gewählt werden.

Das Clippen in Z „Reduzierung der Punktewolke von Z bis Z“ erfolgt analog. Die Ansicht wechselt dazu in die Vorder-Ansicht (ZoX).

• „Messen“ Button zum Abgreifen der Punkte für die Reduzierung von Y bis Y

Hier fällt es schwer den entsprechenden Punkt auf dem EG-Fußboden abzugreifen.

• Punkt in der Nähe wählen

• Den Wert in der Maske auf 0,1 korrigieren, der dem Punkt auf dem Fußboden entspricht

Um das Ergebnis im Detail anzuschauen, wechseln wir die Filtereinstellung auf „Detail Zelle 5mm“.

• Filtereinstellungen auf „Detail Zelle 5mm“

• „Punktewolke reduzieren (Clipbox) und Filter anwenden

Nach der Kontrolle im DICAM speichern wir diese Scene unter „Detail Treppe“.

• Dialog mit „Ok“ schließen, im DICAM kontrollieren und danach in der Punktewolke verbinden Funktion die Scene abspeichern als „Detail_Treppe“

Verbindung zu Punktewolke lösen

Die Punktewolke kann wieder gelöst werden, indem im Dialog zum Verbinden der Punktewolke ein Haken gesetzt wird. Vor dem Pfad der e57-Datei findet man diesen Haken, dadurch wird die Punktewolke vom Projekt gelöst.

Das Wiederverbinden erfolgt am schnellsten durch die Übernahme einer gespeicherten Scene, da in diesem Fall keine neue Berechnung erforderlich ist.