Gemeinsame Nutzung von Grundriss - und Laser-Daten zur automatischen Erzeugung von Stadtmodellen

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GEMEINSAME NUTZUNG VON GRUNDRISS- UND LASER- DATEN ZUR AUTOMATISCHEN ERZEUGUNG VON STADTMODELLEN 22.05.2008 | Robert Bürger | Diplomverteidigung TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN Computergraphik und Visualisierung

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Computergraphik. und. Visualisierung. Gemeinsame Nutzung von Grundriss - und Laser-Daten zur automatischen Erzeugung von Stadtmodellen. 22.05.2008 | Robert Bürger | Diplomverteidigung. TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN. Gliederung. Motivation Überblick Ablaufvorschrift Rekonstruktion - PowerPoint PPT Presentation

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GEMEINSAME NUTZUNG VON GRUNDRISS- UND LASER-DATEN ZUR AUTOMATISCHEN ERZEUGUNG VON STADTMODELLEN

22.05.2008 | Robert Bürger | Diplomverteidigung

TECHNISCHEUNIVERSITÄTDRESDEN

Computergraphikund Visualisierung

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GLIEDERUNG

Motivation Überblick Ablaufvorschrift Rekonstruktion Evaluation & Ausblick Präsentation

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MOTIVATION

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MOTIVATION

Navigationsgeräte

Hochwassersimulation

Ausbreitung von Schall und Radio

Sonnenlicht je Dachfläche und Zeit

Online-Geovisualisierung

Architekturvisualisierung

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MOTIVATION

Navigationsgeräte

Hochwassersimulation

Ausbreitung von Schall und Radio

Sonnenlicht je Dachfläche und Zeit

Online-Geovisualisierung

Architekturvisualisierung

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MOTIVATION

Navigationsgeräte

Hochwassersimulation

Ausbreitung von Schall und Radio

Sonnenlicht je Dachfläche und Zeit

Online-Geovisualisierung

Architekturvisualisierung

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MOTIVATION

Navigationsgeräte

Hochwassersimulation

Ausbreitung von Schall und Radio

Sonnenlicht je Dachfläche und Zeit

Online-Geovisualisierung

Architekturvisualisierung

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MOTIVATION

Navigationsgeräte

Hochwassersimulation

Ausbreitung von Schall und Radio

Sonnenlicht je Dachfläche und Zeit

Online-Geovisualisierung

Architekturvisualisierung

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MOTIVATION

Navigationsgeräte

Hochwassersimulation

Ausbreitung von Schall und Radio

Sonnenlicht je Dachfläche und Zeit

Online-Geovisualisierung

Architekturvisualisierung

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ÜBERBLICK• Light Detection And Ranging

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ÜBERBLICK• Light Detection And Ranging

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ÜBERBLICK

Segmentierung Klassifizierung

Oberflächenrekon-struktion

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ÜBERBLICK - SEGMENTIERUNG

• Zusammenhängende Oberflächen

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ÜBERBLICK - KLASSIFIZIERUNG

Boden ObjektGebäude

Vegetation

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ÜBERBLICK - VERFAHREN

Progressive NetzverdichtungAxelsson 2000 – DEM Generation from Laser Scanner Data using Adaptive TIN Models

SchiefheitsausgleichBartels et al. 2006 – DTM Generation from LiDAR Data using Skewness Balancing

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ÜBERBLICK - PROFILLINIEN

Sithole und Vosselman 2005 Filtering of Airborne Laser Scanner Data Based on Segmented

Point Clouds 2003 Automatic Structure Detection in a Point-Cloud of an Urban

Landscape

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ÜBERBLICK - PROFILLINIEN

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ÜBERBLICK - PROFILLINIEN

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ÜBERBLICK - PROFILLINIEN

22 zkxwedge

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ÜBERBLICK - PROFILLINIEN

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ÜBERBLICK - PROFILLINIEN

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ÜBERBLICK REKONSTRUKTION

Teilpunktwolke Oberflächenmodell

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ÜBERBLICK REKONSTRUKTION

• Hough-Transformation1999 Maas und Vosselman – Two Algorithms for Extracting Building Models from Raw Laser Altimetry Data2001 Vosselman und Djikman – 3D Building Model Reconstruction from Point Clouds and Ground Plans.

• Linien in Orthogonalprojektion2004 Schwalbe – 3D Building Model Generation From Airborne Laserscanner Data by Straight Line Detection in Specific Orthogonal Projections

• Facetten-Clustering 2005 Hofmann – An Approach to 3D Building Model Reconstruction from Airborn Laser Scaner Data using Parameter Space Analysis and Fusion of Primitives

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ÜBERBLICK REKONSTRUKTION

erkannte Ebenenprimitive verschnittenes Oberflächenmodell

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ÜBERBLICK REKONSTRUKTION

Dreieckstopologie vereinfachtes Dreiecksnetz

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REALISIERUNG

Prototyp Out-of-Core -

Verarbeitung Echtzeitvisualisierung Persistenz

Rekonstruktion polygonaler Dach- und Gebäude-Modelle aus Laser- und Grundrissdaten

Evaluation der Rekonstruktionsgüte

Algorithmisch Technologisch

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PIPELINE

Extraktion

Segmentierung

Klassifikation

Glättung

Kantenanreicherung

Kantenverstärkung

Vereinfachung

Wand & Boden

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PIPELINE

Extraktion

Segmentierung

Klassifikation

Glättung

Kantenanreicherung

Kantenverstärkung

Vereinfachung

Wand & Boden

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PIPELINE

Extraktion

Segmentierung

Klassifikation

Glättung

Kantenanreicherung

Kantenverstärkung

Vereinfachung

Wand & Boden

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PIPELINE

Extraktion

Segmentierung

Klassifikation

Glättung

Kantenanreicherung

Kantenverstärkung

Vereinfachung

Wand & Boden

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PIPELINE

Extraktion

Segmentierung

Klassifikation

Glättung

Kantenanreicherung

Kantenverstärkung

Vereinfachung

Wand & Boden

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PIPELINE

Extraktion

Segmentierung

Klassifikation

Glättung

Kantenanreicherung

Kantenverstärkung

Vereinfachung

Wand & Boden

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PIPELINE

Extraktion

Segmentierung

Klassifikation

Glättung

Kantenanreicherung

Kantenverstärkung

Vereinfachung

Wand & Boden

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PIPELINE

Extraktion

Segmentierung

Klassifikation

Glättung

Kantenanreicherung

Kantenverstärkung

Vereinfachung

Wand & Boden

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PIPELINE

Extraktion

Segmentierung

Klassifikation

Glättung

Kantenanreicherung

Kantenverstärkung

Vereinfachung

Wand & Boden

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REKONSTRUKTION 1 - VEREINFACHUNG

v1v

2v

Kantenkollaps mittels Quadriken Garland und Heckbert 1997 – Surface Simplification Using Quadric Error Metrics

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REKONSTRUKTION 1 - VEREINFACHUNG

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REKONSTRUKTION 2 - GLÄTTUNG

Rohdaten kantenerhaltend2C stetig

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REKONSTRUKTION 2 - GLÄTTUNG

ip

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REKONSTRUKTION 2 - GLÄTTUNG

ip

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M ))((1cov

SVD -> Eigenwerte, Eigenvektoren2/2),( jpipdist

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REKONSTRUKTION 2 - GLÄTTUNG

in

2/2),( jnineww ijij

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REKONSTRUKTION 2 - GLÄTTUNG

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REKONSTRUKTION 3 - KANTENVERSTÄRKUNG

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REKONSTRUKTION 3 - KANTENVERSTÄRKUNG

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REKONSTRUKTION 3 - KANTENVERSTÄRKUNG

Edge-Sharpener: Recovering sharp features in triangulations of non-adaptively re-meshed surfaces – Attene et al. 2003

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ERGEBNISSE

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ERGEBNISSE

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ERGEBNISSE

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EVALUATION

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EVALUATION• PolyMeCo – Polygonal Mesh Analysis and Comparison Tool

http://www.ieeta.pt/polymeco/

0 MaxMaxØ

1,260790,15747

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AUSBLICK – FUTURE WORK

Innenliegende Wände Vereinigung logischer Grundrisse Verwendung von Texturen Rekonstruktion von Dachaufbauten

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DEMONSTRATION