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Mit Bildern in die 3D-Welt

Am Montag, den 20. März fand am Institut für Photogrammetrie und GeoInformation der zweite Termin der SchülerTalentAkademie Geodäsie im Sommersemester 2017 statt. Das Thema war diesmal „Photogrammetrie mit UAVs, wie aus Bildern 3D entsteht“. Da es das Wetter leider nicht zuließ mit der Drohne zu fliegen, wurde den Schülern ein Alternativprogramm, das sich hauptsächlich darauf konzentrierte, die Möglichkeiten und Anwendungen der Stereo-Photogrammetrie zu demonstrieren, näher erläutert.

Nach einem kurzen Übersichtsvortrag über die grundsätzlichen Prinzipien der Photogrammetrie lernten die Schüler verschiedene Methoden des künstlichen Stereoskopischen Sehens kennen. Dafür haben sie Stereo-Bilder mit Taschenstereoskopen, Anaglyphenbrillen sowie Google Cardboard, der günstigen Virtual Reality-Variante für Smartphones, betrachtet. Außerdem konnten wir ihnen zeigen, welche Möglichkeiten das eigene Smartphone für Anwendungen der Photogrammetrie bietet. Mit einer App wurden hierfür Photogrammetrische Aufnahmen gemacht, mit dem Smartphone in Tiefenkarten verwandelt, um anschließend daraus z.B. Anaglyphen-Stereobilder der aufgenommenen Szene zu generieren. Dabei war es ausdrücklich erwünscht, auch mit dem eigenen Smartphone herumzuprobieren.

Wie der Quadrocopter des IPI in Stereo seine Umwelt betrachtet und dieses Verfahren zur Echtzeit-Hinderniserkennung einsetzt, war ein weiterer Punkt im Programm. Dies wurde durch Auslesen des Live-Bildes aus den Stereo-Kameras am Copter demonstriert.

Der photogrammetrische Arbeitsablauf wurde schließlich mithilfe bereits vorhandener Daten des Leibniztempels erläutert. Dabei wurde ein Bildverband aus UAV- und terrestrischen Aufnahmen gemeinsam orientiert (Ausrichtung und Position der Bilder relativ zum Tempel) und eine dichte Punktwolke des Tempels generiert. Die resultierende 3D Punktwolke sowie das vermaschte und texturierte 3D Modell wurden in einem Viewer betrachtet. Die Betrachtung am Beamer erfolgte dabei natürlich nicht nur monoskopisch, sondern in 3D per Stereo mit NVIDIA 3D Vision Shutter-Brillen. Zusätzlich zum Leibniztempel konnten auch andere Modelle betrachtet werden, wie z.B. die Ergebnisse einer kürzlich beendeten Abschlussarbeit, das Hauptgebäude der Uni und das Niedersachsenross davor.

Der letzte Programmpunkt stand unter dem Motto „Photogrammetrie zum Anfassen”. Dabei sollte gezeigt werden, wo die aktuelle Entwicklung hingeht: von der Aufnahme und 3D Rekonstruktion von Objekten bis hin zur Reproduktion in Form von gedruckten Modellen aus dem 3D Drucker. Neben dem Hauptgebäude der Universität und der Leibnizbüste im Miniaturformat, konnten unter anderem auch die Modelle von verschiedenen Himmelskörpern oder Findlingen betrachtet und betastet werden.

Beim nächsten und dritten Termin der SchülerTalentAkademie am 03.04.2017 geben die Kollegen vom Institut für Erdmessung eine Einführung in die Themen Gravimetrie und GPS.

Tiefenkarte erzeugt mit dem Smartphone und extrahiert mit der Web-App depthy.me.
Aus Bildern dreidimensional rekonstruiertes Niedersachsenross
Gedruckte 3D-Modelle.