LargeClouds2BIM - Efficient workflow transforming large 3D point clouds to Building Information Models with user-assisted automatization

Eine typische Großbaustelle überschreitet im Durchschnitt den ursprünglichen Kostenrahmen um 80 % und dauert um 20 % länger als veranschlagt. Digitale Technologien bieten das Versprechen, diese unzufriedenstellende Situation aufzulösen. Und in der Tat sind mittlerweile sowohl 3D Scanner als auch Building Information Models (BIMs) auf großen Baustellen und in der Bauwerksinstandhaltung alltäglich geworden.

Mit dem rasanten Fortschreiten der 3D Messtechnik liefern diese 3D Scanner immer genauere und hochauflösendere 3D Punktwolken. Die automatische Transformation der erfassten, mehrere hundert Millionen 3D Punkte umfassenden Datensätze in die virtuelle BIM Realität ist jedoch ein ungelöstes Problem. Stundenlange Vorverarbeitungsschritte, fehlende Werkzeuge für das Zusammenführen von 3D Aufnahmen, zahlreiche zeit-, kosten- und fehlerintensive manuelle Arbeitsschritte und fehlende benutzungsfreundliche Schnittstellen stehen einer Lösung derzeit im Weg.

Mit einem interdisziplinären Team und unter aktiver Einbindung der späteren Benutzer:innen entwickelt LargeClouds2BIM Algorithmen und Datenstrukturen für die progressive Echtzeitvisualisierung riesiger Punktwolken, die den Anwender:innen ohne relevante Vorverarbeitungszeit ein unmittelbares 3D Arbeiten auf diesen Datensätzen erlaubt. Die robuste und präzise Registrierung vonmehreren 3D Punktwolken mit Ähnlichkeitstransformationen macht die Datenerfassung von konkreten 3D Scanner-Technologien unabhängiger.

Durch die Verknüpfung minimalen User-Inputs mit mächtigen Optimierungsmethoden der geometrischen Datenverarbeitung verfolgt das Projekt einen neuartigen Ansatz in der benutzungsgeführten Rekonstruktion von BIM Objekten aus 3D Punktwolken. Die Erforschung flexibler und aktiver Schnittstellen zu offenen und proprietären BIM Ökosystemen rundet die innovativen Ansätze von LargeClouds2BIM ab.

Auf Systemebene strebt das Projekt als Ergebnis die Erforschung und (im Labormaßstab) den Nachweis der Funktionstüchtigkeit des vorgeschlagenen innovativen Workflows zur Transformation riesiger 3D Punktwolken in BIMs an.

Auf Komponentenebene erarbeitet das interdisziplinäre Projektteam theoretische Konzepte und prototypische Implementierungen von Algorithmen und Datenstrukturen zur progressiven Echtzeitvisualisierung, ähnlichkeitstransformierenden Registrierung, so automatisch wie möglichen Rekonstruktion von BIM Objekten und benutzungsfreundlichen, aktiven Schnittstellen zu offenen und proprietären BIM Ökosystemen.

Die abschließende Evaluierung des gesamten Workflows untersucht, wie weit der verbesserte Automatisierungs-, Flexibilitäts- und Genauigkeitsgrad die zu erwartende Kosten- und Zeitersparnis in der Höhe von 20-30 % ausschöpfen kann.

Konsortialführung

Rechenraum GmbH

Weitere Konsortialpartner:innen

• Institute for Interdisciplinary Building Process Management - Integrated Planning and Industrial Building (TU Wien)
• Institute of Visual Computing and Human-Centered Technology (TU Wien)
• LN2 Baumanagement GmbH; Point of Measure GmbH

Rechenraum GmbH
Dr. Simon Flöry
Gartengasse 21/3
A-1050 Wien