MiG

Jakob Krause

DotViewer: Darstellung gigantischer Punktwolken auf Android Geräten

Betreuer: Prof. Dr. Raúl Rojas , Prof. Dr. Marco Block Berlitz (HTW Dresden, Erstgutachter)
Abschluss: Bachelor of Science (B.Sc.)
Abgabedatum: 07.07.2016

Kurzbeschreibung

Das Interesse an der Darstellung von großen Punktwolken ist durch das Aufkommen von günstigen 3D-Scannern und der 3D-Rekonstruktion in den letzten Jahrzehnten stark gewachsen. Aufgrund der technologischen Entwicklungen in diesem Bereich ist es möglich von kleinen Objekten, wie einem Dinosaurierschädel bis hin zu ganzen Städten, Modelle in hoher Detailstufe digital zu erfassen. In der Denkmalpflege werden Objekte mittlerweile aus Routine abgescannt und archiviert.

Für gewöhnlich sind die erzeugten Modelle enorm groß und daher nicht ohne weiteres darstellbar. Die Modelle bestehen meist aus einer ungeordneten Sammlung von dreidimensionalen Punkten mit Farbinformationen. Desktop-Lösungen verlassen sich zur Lösung des Problems auf Level-of-Detail (LOD) Konzepte kombiniert mit Out-of-core Verfahren und klugen Caching  Strategien, um der hohen Datenmenge Herr zu werden. Durch das Aufkommen von leistungsstarken Smartphones entstand eine neue Plattform zum Darstellen von Modellen.

Daraus entstand eine Nachfrage durch Forschungsgruppen für eine mobile Applikation zum Betrachten großer Modelle. Die Applikation kann beispielsweise bei 3D-Rekonstruktion schnelles Feedback liefern, vereint mt den Vorzügen eines mobilen Gerätes. Dadurch können schnell unvollständige oder schwer zu erfassende Bereiche des Modells beim Scannen erkannt werden. Des Weiteren kann die Applikation zur Präsentation von Modellen  eingesetzt werden.

Die Herausforderung bestand darin, trotz der Limitierungen eines Tablets durch seinen geringen Arbeitsspeicher und der relativ schwachen GPU, Punktwolken mit mehreren Millionen Punkten flüssig darzustellen. Dabei sollte es möglich sein,  jederzeit neue Punkte in die bestehende Darstellung hinzuzufügen. Zur Zeit existieren nur bedingt geeignete Softwarelösungen für das Problem.

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