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Wie sollte ich 3D-Modelle mit der Vaira App erfassen? Auf was muss ich achten?

Bei der 3D-Vermessung mit Vaira nutzen wir verschiedene Techniken im Zusammenspiel, um hochwertige 3D-Modelle deiner Situation zu erstellen.

Video-Kurzanleitung

Auf YouTube steht eine Videoanleitung mit den wichtigsten Handhabungstipps zur Verfügung. Klicke auf das Bild, um zum Video zu gelangen.

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Allgemeine Tipps für die optische Erfassung

Da sich die Aufnahme stark auf optische Daten bezieht, gelten auch hier die allgemeinen Regeln für optische Erfassungen.

  • Achte darauf, dass die Situation ausreichend beleuchtet ist. Zu dunkle Bilder haben zu wenig Details für die Rekonstruktion.
  • Achte darauf, nicht zu sehr gegen die Sonne zu filmen oder Situationen zu erfassen, zu stark beleuchtet werden. Hier gehen Bilddetails durch die Beleuchtung verloren und können zur Rekonstruktion nicht genutzt werden
  • Achte darauf, dass möglichst wenig stark glänzende oder reflektierende Objekte erfasst werden. Das lässt sich zwar nicht immer verhindern, aber falls du z.B. noch eine Schaufel am Baugraben liegen hast, die reflektiert, kann es helfen, diese vor der Erfassung aus dem Weg zu räumen.
  • Achte darauf, dass sich die Kamera orientieren kann. Wenn du frontal eine weiße Wand filmst, fehlen Vaira wichtige Kontextinformationen, welcher Teil der Wand es gerade ist. Wenn du einen homogenen Erdhaufen aufnimmst, braucht Vaira auch umliegende Informationen wie Kanten, den Übergang zum Boden oder Ähnliches, um zu wissen, welches Stück des Haufens du gerade anguckst.
    • Geh nicht zu nah an das zu erfassende Objekt heran. Mit etwas Abstand bekommt die Kamera mehr Umgebungsinformationen zu Kanten, Übergängen und Zusammenhängen allgemein, die die Rekonstruktion verbessern.
    • Wirbel die Kamera nicht herum. Stell dir vor, du würdest jemandem per Videochat etwas zeigen wollen. Schnelle Schwenks würden deinen Gegenüber verwirren und er wüsste dann nicht mehr, was du ihm gerade zeigst.
    • Verdecke die Kamera nicht. Achte darauf, nicht zu dicht an Objekten entlang zu laufen, die die Sicht komplett verdecken. Das kann sonst dazu führen, dass Vaira den Umgebungskontext verliert und das 3D-Modell dadurch Qualität verliert.
    • Sorg für möglichst gleichbleibende Umstände während der Aufnahme. Achte darauf, dass dir keine Menschen durch das Bild laufen oder z.B. Transporter, die in der Aufnahme zu sehen sind, umgeparkt werden. Während der Aufnahme sollten auch keine Veränderungen vorgenommen werden wie das Wegräumen von Werkzeugen oder das parallele Zuschütten eines Baugrabens. All das ist für Vaira nicht nachvollziehbar und kann dazu führen, dass Umgebungen falsch als neue Umgebungen erkannt werden, was zu Problemen bei der Rekonstruktion führen kann.
    • Halte die Kamera möglichst ruhig. Du musst zwar kein Chirurg sein, aber eine ruhige Kameraführung führt zu besseren Aufnahmen. Das heißt: nicht zu schnell laufen, nicht zu schnell herumwirbeln.
    • Neige die Kamera nicht zu stark. Das ist sowohl für den GPS-Empfang wichtig, da die meisten Antennen nach oben gerichtet den besten Empfang haben. Zum anderen ist aber auch wichtig, dass du die wichtigen Umgebungsinformationen mit aufnimmst. Wenn du z.B. eine Parkplatzfläche aufnehmen möchtest, halte das Smartphone niemals waagerecht und nimmt nur den Boden direkt darunter auf. Halt das Smartphone am besten immer senkrecht und neige es maximal 30° nach vorne. So erfasst du den Boden vor dir, aber hast auch genügend Umgebungsinformationen, damit Vaira sich orientieren kann.

Spezielle Tipps für die 3D-Erfassung

Im Vergleich zur AR-Vermessung gibt es einige Besonderheiten bei der 3D-Vermessung, die zum Teil sogar komplett gegensätzlich zur AR-Vermessung sind.

  • Die 3D-Vermessung arbeitet mit Umgebungskontext. Wenn du zu nah an ein Objekt herangehst, fehlt dieser und Vaira kann schlimmstenfalls keine Verbindung zwischen wichtigen optischen Ankerpunkten herstellen.
    • Achte darauf, dass zu jeder Zeit möglichst viel vom Objekt auf deiner Aufnahme zu sehen ist.
    • Im besten Fall startest du deine Aufnahme auch damit, dass die gesamte Situation oder große Teile der Situation bereits im Bild zu sehen sind. Von da aus umkreist du dann die Maßnahme.
  • Die 3D-Vermessung verlässt sich auf gleichbleibende Umstände bei der Aufnahme. Das betrifft gleich mehrere Aspekte.
    • Achte darauf, dass es keine starken Lichtveränderungen gibt (bspw. in einer Lagerhalle, dass niemand mittendrin das mehr Lichter an- oder ausschaltet). Die Veränderungen könnten das System verwirren, da es denkt, neue Objekte zu sehen.
    • Achte darauf, dein Smartphone möglichst stabil in einer Position zu halten. Da wir mit Perspektiven arbeiten, bringt es nichts, das Smartphone nach oben und unten oder nach links und rechts zu schwenken – im Gegenteil: das führt sogar eher zu Problemen. Halte das Smartphone daher auf einer konstanten Höhe, bei einer konstanten Neigung und laufe so die Maßnahme ab.
  • Die 3D-Vermessung braucht bestenfalls Ankerpunkte, um das Modell zu erstellen. Am besten funktioniert das, wenn du dich auf einen Fixpunkt konzentrierst. Umso zusammenhangloser du deine Aufnahme vom Gesamtkontext machst, desto schwieriger wird es, ein gutes 3D-Modell zu erhalten.
    • Versuch bei der Erfassung am besten, einen bestimmten Punkt in der Mitte des Objekts immer im Blick zu behalten, während du alle weiteren Informationen drumherum aufnimmst. Falls das nicht möglich ist (z.B. weil du um eine Ecke gehen musst), versuch trotzdem den Kontext beizubehalten und dich auf einige wenige Fixpunkte zu konzentrieren. Die Konsistenz der Fixpunkte wirkt sich maßgeblich auf die Qualität der Rekonstruktion aus.
  • Die 3D-Vermessung arbeitet mit Eindrücken aus unterschiedlichen Perspektiven. Es bringt nichts, längere Zeit auf einer Stelle stehen zu bleiben und die Kamera auf einen Punkt zu halten. Dabei werden nämlich keine neuen Perspektiv-Informationen gesammelt und das Modell somit auch nicht verbessert.
    • Bleib in Bewegung. Du musst nicht in einem Stück ununterbrochen gehen, aber denk immer daran, dass das Modell nur aufgebaut und verbessert wird, wenn du dich während der Erfassung bewegst.
  • Da die 3D-Vermessung mit Perspektiven arbeitet, bringt auch das Schwenken nichts. Wenn du auf einem Punkt stehst und dich nur drehst, um der Kamera die Szene zu zeigen, erzeugt das keine hilfreichen neuen Daten.
    • Erfasse da Situation in der Bewegung. Geh die Situation ab und achte dabei darauf, alle wichtigen Ecken und Kanten zu erfassen.

Die Erfassung komplexer Situationen

Es gibt Maßnahmen und Objekte, die du nicht in einem Schwung erfassen kannst – das können entweder höhere Gebäude, Garagen und Säulen sein, oder auch tiefere Gräben, Situationen, die um Ecken führen oder Ähnliches. Wie gehst du da am besten vor? Die Grundregeln von oben bleiben dabei bestehen, es gibt aber ein paar Besonderheiten.

  1. Achte beim Start darauf, bereits möglichst viel vom Objekt auf der Kamera zu haben. Umkreise das Objekt dann und halte so viel auf der Kamera, wie möglich. Schwenke dabei nicht und verändere nicht die Höhe oder Neigung der Kamera.
  2. Nach der ersten Umrundung der Situationen, passt du nun die Höhe und die Neigung an. Halte das Smartphone also ein gutes Stück weiter oben und richte die Kamera leicht schräg so, dass du weitere Teile von der Situation erfassen kannst. Achte dabei darauf, dass der Kontext zu der vorherigen Aufnahme nicht komplett verloren geht (also dass noch etwas von der bisherigen Aufnahme mit im Bild zu sehen ist).
  3. Laufe die Situation nun erneut mit dieser konstanten Höhe und Neigung ab.
  4. Du kannst diese Schritte beliebig oft wiederholen.

Wichtig dabei: es bringt nichts, gleiche Teile einer Maßnahme mehrmals zu filmen, auch nicht, wenn sie komplexer ist. Im Gegenteil kann das sogar bei der Rekonstruktion zu Schatteneffekten führen. Daher solltest du die mehrfache Aufnahme vermeiden.