Leider unterstützen wir Internet Explorer nicht mehr.

Bitte verwenden Sie Microsoft Edge, Google Chrome oder Firefox.

Zurück zur Artikelübersicht

Photogrammetrie für die Erstellung von 3D-Modellen

Um ein Objekt ohne Berührung erfassen und vermessen zu können, werden vorab Fotos des Objekts benötigt. Dazu dienen die Fernerkundung und die Photogrammetrie. Letztere behandelt alle geometrischen Fragen und Messungen, die über die reine Bildinterpretation gesammelt werden können. Das ermöglicht zum Beispiel die Erfassung von topographischen Daten für GIS oder von Umweltparametern. Die 3D-Vermessung der Objekte über die Photogrammetrie ist auch in der Architektur, Medizin, Industrie oder Archäologie von Bedeutung.

Was ist Photogrammetrie?

Die Photogrammetrie ist eine Messmethode und Auswertung der Fernerkundung, die durch Fotografie ermöglicht, die räumliche Lage eines Objekts einzuschätzen und die dreidimensionale Form zu berechnen. Die Aufnahme der Bilder erfolgt mit Messkameras, die nur sehr geringe Abbildungsfehler verursachen, da eine direkte Kalibrierung möglich ist. Mittels der Photogrammetrie werden mehrere Fotos von ein und demselben Objekt geschossen, wobei der Aufnahmewinkel, der Abstand und andere Faktoren variieren. Diese Technik erlaubt dann die Erzeugung der 3D-Darstellung nach der Zusammensetzung aller Bilder.

Wie wird die Fernerkundung ausgewertet?

Ziel der Photogrammetrie in der Fernerkundung ist es, eine Berechnung und Auswertung der räumlichen Lage aller Bilder von einem Objekt zu erhalten. Dadurch ist über die zweidimensionale Darstellung von allen Seiten eine Wiederherstellung des tatsächlichen Objekts möglich. Das erfolgt nach den Gesetzen der Zentralprojektion. Die Berechnung der Photogrammetrie geschieht in getrennten Schritten. Die Messergebnisse werden danach kombiniert. Unterschieden wird zwischen:

  • der absoluten Orientierung aus den Gegebenheiten der relativen Orientierung, während der Massstab noch unbekannt ist
  • der äusseren Orientierung als die Wiederherstellung der räumlichen Lage von zwei Bildern
  • der inneren Orientierung als Messungen innerhalb eines Bildes, wobei der Bildhauptpunkt schon bekannt sein muss
  • der relativen Orientierung als Wiederherstellung der relativen Position beider Bilder im Raum für die Berechnung des Modells

Wann kommt Photogrammetrie zum Einsatz und wie funktioniert sie?

Die Photogrammetrie ist in vielen Bereichen notwendig und erleichtert die Berechnung und Erfassung von Daten und Objekten. Spezialaufgaben hat sie in:

  • der Architektur
  • der Geodäsie
  • der Medizin
  • der Erdbilderfassung
  • der Umweltmessung, zum Beispiel Bodenerosion oder Wasserverschmutzung
  • der Industrie
  • der Archäologie
  • der Kartierung und Vermessung
  • der Landwirtschaft

Die wichtigsten Anwendungsbereiche für die Photogrammetrie und die Fernerkundung betreffen die Aktualisierung und Erfassung von Daten und Parametern. Daher kommt sie verstärkt in der Entwicklung, Forschung und Praxis zum Einsatz, um über die Technik und Fotografie eine Auswertung der Daten zu gestatten. Das Verfahren dient der Vermessung und Orientierung, wobei die Kamera in der Lage ist, das Objekt aus allen Positionen detailgenau abzubilden. Das Objekt kann so wieder hergestellt werden, ohne zur Hand zu sein.

Die Photogrammetrie ermöglicht die Extrahierung der geometrischen Informationen des zweidimensionalen Bildes. Um daraus ein 3D-Modell zu erstellen, sind mehrere Bilder notwendig, die mit einer Kamera aufgenommen und dann zusammengefasst werden. Durch die Photogrammetrie kann daraus ein 3D-Scan erstellt werden, wodurch das Objekt aus den einzelnen Bildern und Blickwinkeln wiederhergestellt und in vollständiger Darstellung erschlossen werden kann.

Welche Vorteile ermöglicht die Fotografie der Objekte für die Photogrammetrie?

Die Photogrammetrie ermöglicht durch ihre genaue Objektdarstellung eine bessere Visualisierung, die räumliche Darstellung des Objekts im dreidimensionalen Bereich, die Langzeitdokumentation, die ständige Aktualisierung der Daten, die direkte Vermessung und Kartierung und die Baustandsüberwachung. Die aus den gewonnenen Fotos und Daten mögliche 3D-Modellierung aller Objekte bildet die Grundlage für die Projektplanung, zum Beispiel innerhalb des Bauwesens oder der Architektur.

Wann kommt bei der Photogrammetrie eine Drohne zum Einsatz?

Durch eine Drohne sind heute bei der Fernerkundung und Photogrammetrie ganz neue Möglichkeiten gegeben, die auch die ständige Aktualisierung der Landschaft und Geo-Erfassung ermöglichen. Über hochauflösende Bilder und Videos durch die Drohne aus geringer Höhe über dem Gebiet können die Bildkoordinaten von Grundstücken, Häusern, freiem Gelände, Bauprojekten und Nutzflächen besser erfasst werden, was wiederum die Projektplanung vereinfacht. Die Drohne nimmt dabei qualitativ hochwertige Bilder auf, die dennoch kostensparender sind als die Nutzung von Satellitenbildern oder der Einsatz von Flugzeugen und Hubschraubern. Die Drohne kann ferngesteuert und mit der Kamera viel näher an das Objekt herangeführt werden, wobei eine gute Orientierung möglich ist. Die Bearbeitung der Daten erfolgt dann über eine spezielle Software.

Welche Software ist für die Photogrammetrie empfehlenswert?

Es gibt hervorragende Computerprogramme für die 3D-Modellierung und die wichtigsten Grundlagen, aber auch geeignete Software für die Photogrammetrie und professionelle Design- und Projektanalyse. Das Verfahren, Messungen durch das Fotografieren durchführen zu können, erfordert die Verwendung einer Parallaxe, die zwischen verschiedenen Bildern und Blickwinkeln des Objekts erhalten bleibt. Das ermöglicht, komplexe Bewegungsfelder innerhalb der zwei- und dreidimensionalen Sicht aufzuzeichnen und über die Software auszuwerten.

Aus dem 3D-Scan kannst du über die Software ein 3D-Modell kreieren. Auch gibt es Programme, die Luftaufnahmen auswerten. Empfehlenswerte Softwares für die Photogrammetrie sind:

  • 3DF Zephyr, Photogrammetrie-Software für Einsteiger mit vielen Werkzeugen
  • Visual SFM, Anwendungssoftware für die 3D-Rekonstruktion
  • AutoDesk 123D Catch, Anwendungssoftware für die Umwandlung von Bildern in 3D-Modelle
  • Agisoft PhotoScan, Software für die photogrammetrische Triangulation und Distanzmessung

Das könnte dich auch interessieren

Das passende Fotozubehör für jeden Anlass

Kameras sind nicht das Einzige, worüber du dir als Fotograf den Kopf zerbrichst. Auch das richtige Fotozubehör zu finden, kann dich vor eine wahre Herausforderung stellen. Aber was genau ist das eigentlich? Im Prinzip zählt alles dazu, womit du dich als Fotograf ausrüsten kannst. So zum Beispiel Objektive, Ladegeräte, Blitzgeräte oder geeignete Stative. Jeder Fotograf verbringt viele Stunden damit, das passende Fotozubehör zu finden. Doch du kannst den Aufwand minimieren, indem du dir genau überlegst, welche Ansprüche das Equipment erfüllen soll.

Vollformatkameras: sieben Fragen und Antworten rund um ihre Verwendung

Wer sich für die Fotografie interessiert, kommt nicht umhin, sich mit dem Thema Vollformatkameras auseinanderzusetzen, denn ohne diese gelingt der perfekte Shot nur schwer. Auch wenn moderne Smartphone-Kameras durchaus eine hohe Bildqualität vorweisen können, reicht kaum etwas an das Level professioneller Systemkameras heran. Während die Fotografie auf dem Smartphone einfach zu erlernen ist, wirft die Königsklasse der Kompaktkameras einige Fragen auf. Was ist ein Vollformatsensor? Welche Objektive eignen sich am besten und welches Zubehör benötige ich? Wie mache ich die besten Bilder? Wir beantworten dir die wichtigsten Fragen.

Fotokissen: Tipps rund um die individuell bedruckten Kissen

Als sehr persönliches und kreatives Geschenk sind Fotokissen beliebt, um Freunden und geliebten Menschen eine Freude zu bereiten. Die selbst gestalteten Kuschelkissen sind ein schöner Hingucker und als Dekoration ein tolles Wohnaccessoire. Ein Fotokissen kannst du einfach und schnell gestalten und bestellen. Dabei gibt es jedoch einige Dinge, auf die du achten solltest, damit die Geschenkidee auf jeden Fall gut ankommt. Für welche Anlässe sich Fotokissen eignen, welche Gestaltungsmöglichkeiten es gibt und worauf du bei der Bestellung deines individuellen Kissens aufpassen solltest, verraten wir dir in unserem übersichtlichen Ratgeber.

Drohnen mit Kamera – die Welt aus der Vogelperspektive entdecken

Aufnahmen aus der Luft waren bis vor einigen Jahren nur wenigen Personen vorbehalten, denn für Bilder oder Videos mussten Aufbauten errichtet oder ein Hubschrauber organisiert werden. Drohnen mit Kamera erlauben jedem Hobbyfilmer und -fotografen spektakuläre Luftaufnahmen – und zwar ohne grossen Aufwand. Wir zeigen dir, wie die kleinen Luftfahrzeuge funktionieren, was sie können und wie du sie einsetzen darfst. Unsere Vergleichsplattform beantwortet die wichtigsten Fragen rund um Drohnen mit Kamera.

Videokassetten digitalisieren und alte Filmaufnahmen konservieren

Auf alten VHS-Kassetten befinden sich oft Filme und Amateurfilmaufnahmen, die erhaltenswert sind. Doch der klassische Videorekorder ist von Medien wie DVD, Blu-ray oder PC abgelöst worden. Du willst alte Aufnahmen auf DVD oder den Computer übertragen? Das funktioniert am einfachsten, wenn du ein Doppelgerät aus VHS- und DVD-Player an den Fernseher anschliesst. Diese besitzen eine Kopierfunktion für Videoquellen, sodass du mit einem Knopfdruck die Inhalte der Bänder auf eine DVD überträgst. Mit der richtigen Software wiederum überspielst du alte Videokassetten direkt auf Festplatte – so ist auch eine Nachbearbeitung möglich. Im Folgenden erfährst du, wie sich Videokassetten digitalisieren lassen.

Hochzeitsvideos – den schönsten Tag im Leben immer wieder neu geniessen

Eine Hochzeit ist wohl eines der bewegendsten Ereignisse in deinem Leben. Du verbringst viel Zeit damit, dich um die richtigen Ringe, die beste Location und die Gästelisten zu kümmern. Die Vorbereitungen für diesen grossen Tag machen unglaublich viel Spass und du willst auch nichts vergessen. Um zum Gelingen deiner Hochzeit beizutragen, ist es auch sehr wichtig, sie richtig im Bild festzuhalten. Bestimmt hast du bereits an die Aufnahme von Hochzeitsfotos gedacht. Eine weitere wunderschöne und lebendige Erinnerung ist auch die Aufnahme eines Hochzeitsvideos. Wir helfen dir auf unserer Vergleichsseite die passenden Partner für dieses Vorhaben zu finden.