kombination von tachymetrie und nahbereichsphotogrammetrie zur modellierung eines verstürzten...
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von Silke Langenberg und Martin Sauerbier, Institut für Denkmalpflege und Bauforschung, ETH ZürichTRANSCRIPT
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Eidgenssische Technische Hochschule ZrichDARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung
Eidgenssische Technische Hochschule ZrichDARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung
IDB Institut fr Denkmalpflege und Bauforschung
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Eidgenssische Technische Hochschule ZrichDARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung
Kombination von Tachymetrie und Nahbereichsphotogrammetrie
zur Modellierung eines verstrzten Giebels in Kalapodi, Griechenland
Silke Langenberg, Martin Sauerbier
Institut fr Denkmalpflege und Bauforschung, ETH Zrich
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Eidgenssische Technische Hochschule ZrichDARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung
Umgebungsplanberarb. von N.Hellner
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Eidgenssische Technische Hochschule ZrichDARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung
Grabungsplan 2008. Bauaufnahme von N. Hellner, digitalisiert von H. Birk
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Eidgenssische Technische Hochschule ZrichDARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung
Grabungsplan 2008. Bauaufnahme von N. Hellner, digitalisiert von H. Birk
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Eidgenssische Technische Hochschule ZrichDARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung
Freilegung des Giebels (Photo: W.-D. Niemeier)
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Eidgenssische Technische Hochschule ZrichDARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung
Rekonstruktion der Westfront des archaischen Sdtempels, N. Hellner
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Giebelversturz (Photo: W.-D. Niemeier)
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Tachymeter-Messungen undModellierung im Feld mit
TachyCAD,Linienmodell
PhotogrammetrischeBildaufnahme
und Orientierung
Import Tachymeter-Modellnach Photomodeler
Ergnzende Messungen inBildern (manuell/autom.)
Kombiniertes 3D-Modell mitphotorealistischer Textur
Materialisierung mittels 3D-Druck
ArchologischeAnalyse
Generierung eines kombinierten 3D-Modells
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3D-Linienmodell aus Tachymetermessungen
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Nikon D2 XSBildaufnahme
Terrestrisch bzw. Leiter von verschiedenen Positionen Objektiv mit fester Brennweite (28 mm), Blende fix Tachymeterpunkte dienen als Passpunkte Kalibrierung der Kamera vor Ort (iWitness) Zu grosse Konvergenz der Bilder vermeiden (~20)
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Bildorientierung
Leica Photogrammetry Suite Projektparameter (Kameraparameter, Bilder, Passpunkte) Automatische Messung von Verknpfungspunkten, manuelle PP-Messung Export der Bild- und PP-koordinaten in Photomodeler (VBA-Script) Editierung von Fehlmessungen Bndelausgleichung ergibt die 6 Orientierungsparameter pro Bild und 3D-Koordinaten Import der Tachymetermessungen in Photomodeler (DXF)
Passpunktmarkierung mit roter Kreide
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Genauigkeit der Bildorientierung s0= 0.64 pixel, RMSE 2.7 mm
Orientierte Bilder und Objektpunkte in 3D Animation:
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Orientierte Bilder, photogrammetrisch gemessene Objektpunkte und Tachymeter-Modell
Problem: Triangulation und Definition von Flchen
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Nahbereichsphotogrammetrie Luhmann
Z
X
Y
x
y
z
3D-Modellierung zur Ergnzung des Tachymetrie-Modells
Image Matching mittels SAT-PP:
Interest-Punkte Raster-Punkte Kanten
Letzter Schritt: MPGC Matching 2,5D Raster
Beispiel: Teil des Giebels aus Bildern gematcht reduziert auf 42.417 Dreiecke (ursprnglich 1 mm Aufl.)
Konvergenz bedingt Koordinatentransformation (Z-Achse in Kamerarichtung)
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3D Ansicht des kombinierten, texturierten 3D-Modells. Fr die Herstellung des physischenModells wird noch eine Ebene eingefgt um die Unterseite abzuschliessen.
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Fazit
Tachymetrie sehr effizient und genau dank Modellierung im Feld
Photogrammetrische Bildaufnahme und Kalibrierung (ca. 1 Tag)
Genauigkeit der Photogrammetrie im Nahbereich vergleichbar mit Tachymetermessungen
Probleme in der Modellierung, z.B. Spalten
Probleme beim Image Matching bei zu starker Konvergenz der Bilder
Verschiedene Optionen durch Kombination: ergnzende Messungenin Bildern, hochauflsende 3D-Punktwolken, Texturierung (auch
der Tachymetermodelle)