Ziel dieser Diplomarbeit ist es, eine Software zu entwickeln, welche den Benutzer bei der Volumenberechnung aus Punktwolken unterstützt.
Dazu werden verschiedene Methoden diskutiert, mit deren Hilfe eine Trennung der Punktwolke in zwei Klassen ('gehört zur Volumenoberfläche' und 'gehört nicht zur Volumenoberfläche') möglich ist. Eine Methode stellt sich, unter bestimmten Bedingungen, als geeignet dar. Mit dieser Methode lässt sich die geforderte Klassifizierung effizient durchführen.
Weiterhin gilt es, für die eigentliche Volumenberechnung, Methoden zu analysieren und auf deren Tauglichkeit für die Anwendung in der Punktwolke zu prüfen. Aus diesen Ergebnissen wird ein Verfahren zur Klassifizierung der Scanpunkte und direkt anschließender Volumenmodellerstellung erarbeitet.
Die Darstellung des Volumens ist an vorgegebene Rahmenbedingungen, das Verwenden einer bestimmten CAD-Software, gebunden. Mit Hilfe dieser CAD-Software ist eine Darstellungsvariante zu wählen, welche ein zügiges Arbeiten mit dem Volumenmodell ermöglicht.
Alle Verfahren und Methoden, einschließlich der dabei auftretenden Probleme werden in Programmcode umgesetzt, damit am Ende eine funktionsfähige, unterstützende Software entsteht.:1 Einleitung
1.1 Thesen / Fragen
1.2 Literatur
1.3 Abgrenzung
2 Grundlagen
2.1 Rahmenbedingungen
2.2 Struktur des Programmierprojektes
2.2.1 Speicherung von Einstellungen / Parametern
2.3 Datengrundlage
2.3.1 Dateiformate der Punktwolkendateien
3 Filterung der Punktwolke
3.1 Das Voxelsystem
3.1.1 Programmierung des Voxelsystems
3.1.2 Speicherung der Voxeldaten
3.2 Filterung mit Hilfe des Voxelsystem
4 Volumenberechnungen
4.1 Erläuterung der verwendeten Säulenprismen
4.1.1 Rasterung der Grundfläche
4.1.2 Umsetzung des Texelsystems als Quadtree
4.2 Einsatz des Texelsystem in der Volumenberechnung
4.2.1 Speicherung der Volumendaten
4.3 Darstellung der Volumendaten
5 Bearbeitungen der Volumendaten
5.1 Füllen von Löchern in der Volumenfläche
5.2 Glätten von Bereichen
6 Die Software in Gänze betrachtet
6.1 Analyse der Effektivität
6.2 Ausblick und AusbauThe intention of this thesis is to develop a software which supports the user in calculating volumes from point clouds.
For this purpose, different methods are discussed that allow a separation of the point cloud into two classes (i.e. 'belongs to the volume surface' and 'does not belong to the volume surface'). One method is shown to be suitable under certain conditions. With this method, the required classification can be carried out efficiently.
Furthermore, methods for the volume calculation itself are analyzed and tested to ensure that they are suitable for use in the point cloud. Based on these results, a method for the classification of the scan points and the ensuing generation of the volume model are developed.
The representation of the volume is bound to given framework conditions, including the use of a specific CAD software. With the help of this CAD software, a representation variant is to be selected which enables a user to easily work with the volume model.
All procedures and methods, including the problems that arise in the process, are converted into program code, so that in the end a functional, helpful software is created.:1 Einleitung
1.1 Thesen / Fragen
1.2 Literatur
1.3 Abgrenzung
2 Grundlagen
2.1 Rahmenbedingungen
2.2 Struktur des Programmierprojektes
2.2.1 Speicherung von Einstellungen / Parametern
2.3 Datengrundlage
2.3.1 Dateiformate der Punktwolkendateien
3 Filterung der Punktwolke
3.1 Das Voxelsystem
3.1.1 Programmierung des Voxelsystems
3.1.2 Speicherung der Voxeldaten
3.2 Filterung mit Hilfe des Voxelsystem
4 Volumenberechnungen
4.1 Erläuterung der verwendeten Säulenprismen
4.1.1 Rasterung der Grundfläche
4.1.2 Umsetzung des Texelsystems als Quadtree
4.2 Einsatz des Texelsystem in der Volumenberechnung
4.2.1 Speicherung der Volumendaten
4.3 Darstellung der Volumendaten
5 Bearbeitungen der Volumendaten
5.1 Füllen von Löchern in der Volumenfläche
5.2 Glätten von Bereichen
6 Die Software in Gänze betrachtet
6.1 Analyse der Effektivität
6.2 Ausblick und Ausba
