Allgemeine Aufnahmeprinzipien

Unabhängig davon, welches Gerät Sie verwenden, gelten die folgenden Prinzipien immer:

Parallaxenabdeckung

Die 3DGS-Rekonstruktion beruht darauf, denselben Punkt aus verschiedenen Blickwinkeln zu beobachten, um seine räumliche Position zu triangulieren. Zentrale Anforderungen:

Mehrwinkelabdeckung: Erfassen Sie jeden Bereich aus mindestens 3 verschiedenen Winkeln
Überlappung benachbarter Bilder: Halten Sie eine Bildüberlappung von 60 %–80 % ein
Variation hoher/niedriger Winkel: Bringen Sie eine Neigungsvariation ein (hoch, auf Augenhöhe, niedrig)
Symmetrische Wege vermeiden: Asymmetrische Bewegung hilft, Rekonstruktionsmehrdeutigkeiten zu beseitigen

Animation des Parallaxenprinzips

Bewegungsrichtlinien

✅ Empfohlen	❌ Vermeiden
Langsame, gleichmäßige Bewegung (0,5–1 m/s)	Schnelle Bewegung (>2 m/s)
Die Kamera stets in Bewegung halten	Auf der Stelle drehen (reines Schwenken/Neigen)
Kontinuierliche, ununterbrochene Aufnahme	Häufiges Pausieren/Starten
Seitliches Schwenken + Vorwärts-/Rückwärtsbewegung	Nur geradlinig vorwärts
Schlangenlinienweg zur Flächenabdeckung	Einzelne gerade Linie hindurch

Kernprinzip: Drehen Sie die Kamera nicht auf der Stelle. Reine Rotation erzeugt keine Parallaxe und führt zum Scheitern der Rekonstruktion. Ändern Sie Ihren Blickwinkel stets während der Bewegung. Längeres Stillstehen verbessert das Ergebnis ebenfalls nicht.

Korrekte vs. inkorrekte Bewegungswege

Verwenden Sie einen Schlangenlinienweg (Zickzack) anstelle einer einzelnen geraden Linie. Sofern der Aufnahmebereich kein extrem schmaler Korridor ist, verwenden Sie einen Schlangenlinienweg, um eine vollständigere Mehrwinkelabdeckung zu erreichen.

Schlangenlinien- vs. geradlinige Bewegung (Draufsicht)

Geschwindigkeit je nach Szenario

Die allgemeine Bewegungsgeschwindigkeit sollte 1 m/s nicht überschreiten (bei PortalCam werden max. 0,5 m/s empfohlen). In den folgenden Szenarien sollten Sie die Geschwindigkeit weiter auf 0,3 m/s reduzieren:

Innenräume, Korridore oder wenn sich das Ziel nah am Objektiv befindet
Dunkle Bereiche mit schlechter Beleuchtung
Türdurchgänge und Übergangszonen zwischen innen und außen
Wenden, Umrunden von Ecken und andere Manöver mit Rotationsanteil
Bereiche mit plötzlichen Beleuchtungswechseln wie Bewegungsmelderlampen und Fenstern

Gesättigte Aufnahme

Für Szenen mit starker Verdeckung oder wenn die Klarheit im Vordergrund steht, sollten Sie eine gesättigte Aufnahme in Betracht ziehen:

Gehen Sie so viele verschiedene Routen durch die Szene wie möglich
Passen Sie die Scannerhöhe an und scannen Sie denselben Ort aus verschiedenen Blickwinkeln erneut, um ausreichende Datenüberlappung und vollständige Abdeckung sicherzustellen (Sichtlinienunterschied innerhalb von ±40°)
Stillstehen an einem Ort verbessert die Rekonstruktion nicht – bleiben Sie stets in Bewegung

Schleifenschluss (Loop Closure)

Der Schleifenschluss ist eine Schlüsseltechnik zur Verbesserung der Stabilität großflächiger Rekonstruktionen. Zusätzlich zur Abdeckung des Aufnahmebereichs sollten Sie Schleifenschlusswege angemessen einplanen.

Was ist ein gültiger Schleifenschluss

Kehren Sie zu einer zuvor erfassten ähnlichen Position mit einer ähnlichen Kameraausrichtung zurück – der Sichtlinienunterschied sollte ±40° nicht überschreiten.

Nur wenn diese Bedingungen erfüllt sind, kann der Algorithmus den Schleifenschluss erfolgreich erkennen und eine globale Optimierung durchführen.

Gültiger Schleifenschluss: ähnliche Position + Sichtlinienunterschied ≤ ±40°

Prinzipien des Schleifenschlusses

Start-Ende-Schleifenschluss: Wenn die Bedingungen es zulassen, sollten Start- und Endpunkt der Aufnahme am selben Ort eine geschlossene Schleife bilden
Schleifenschluss während der Aufnahme: Planen Sie in den folgenden Situationen mindestens einen Schleifenschluss während der Aufnahme ein:
- Wenn kein Start-Ende-Schleifenschluss erreicht werden kann
- Bei der Aufnahme großflächigerer Szenen
- Wenn die Szene starke Verdeckungen oder schmale Strukturen aufweist

Anordnung des Schleifenschlussweges: Start-Ende- und Zwischenschleifen

Achten Sie bei der Aufnahme großer Szenen mit der K2 darauf, dass es alle 500 m mindestens eine Trajektorienüberlappung gibt, um eine Schichtung der Rekonstruktion zu vermeiden. Falls die Szenenbedingungen dies unmöglich machen, verwenden Sie RTK oder stellen Sie jenseits von 500 m relative Kontrollpunkte bereit.

Kameraausrichtung

Neigungswinkelgrenze

Während der Aufnahme sollte der Neigungswinkel des Geräts innerhalb von -60° bis +60° bleiben. Vermeiden Sie es, das Gerät gerade nach oben oder gerade nach unten zu richten.

Neigungswinkelbereich des Geräts (-60° bis +60°)

Mindestaufnahmeabstand

Der Mindestabstand zwischen dem Gerät und dem aufgenommenen Objekt beträgt 0,5 m (etwa die Länge eines Unterarms). Vermeiden Sie außerdem das Betreten zu enger Bereiche; halten Sie das Gerät mindestens 0,5 m von umgebenden Flächen entfernt.

Mindestaufnahmeabstand ≥ 0,5 m (etwa ein Unterarm)

Ausrichtung je nach Zielobjekt anpassen

Stellen Sie sicher, dass wichtige Zielobjekte über ausreichend detaillierte Bilddaten verfügen und gleichzeitig die Gesamtszene abgedeckt wird:

Zielobjekt	Ausrichtungsstrategie
Deckenleitungen	Bieten Sie einen gewissen Aufwärtswinkel, damit das Objektiv die oberhalb verlaufenden Leitungen erfasst
Text / Schilder	Richten Sie das Objektiv auf den Text und nah heran, bewegen Sie sich langsam in S-Form
Skulpturen / Objekte	Richten Sie das Objektiv auf das Objekt und umkreisen Sie es
Bodendetails	Erfassen Sie Bodentexturen aus einem Draufsichtwinkel

Neigungswinkel bereitstellen, Fokus auf die Decke

Langsames S-förmiges Scannen, Fokus auf Textdetails

Umkreisendes Scannen, Fokus auf ein bestimmtes Objekt

Wenn Sie sich über das Zielobjekt unsicher sind, ist eine gesättigte Aufnahme (mehrere Routen, mehrere Winkel) oft die wirksamste Strategie.

Initialisierungsposition

Bei Aufnahmen ohne RTK verwendet die rekonstruierte, gerenderte Szene die Initialisierungsposition (dort, wo das Gerät mit dem Scannen begonnen hat) als Anfangsblickpunkt der Rendering-Kamera. Daher:

Wählen Sie den Hauptpräsentationsbereich der Szene als Initialisierungsort
Erfassen Sie den Bereich um den Initialisierungspunkt im Detail, um sicherzustellen, dass alle Blickpunkte der Hauptszene klar und unscharffrei sind
Achten Sie bei PortalCam darauf, dass der Frontansichtsbereich bei der Initialisierung in gutem Zustand ist, und vermeiden Sie Menschenmengen, Verkehr und andere hochdynamische Bereiche

Bei Verwendung von RTK ist die Anfangsposition der Rendering-Kamera der erste gültige RTK-Fix.

Beleuchtungsanforderungen

Bedingung	Empfehlung
Innen	Alle festen Lichter einschalten, Vorhänge öffnen, keinen Blitz verwenden
Außen	Bedeckter Himmel ist ideal; an sonnigen Tagen harte Mittagsschatten vermeiden
Belichtung	Wenn möglich Belichtung und Weißabgleich fixieren (manueller Modus)
Unzureichendes Licht	Unbedingt die Bewegungsgeschwindigkeit auf 0,3 m/s reduzieren und die Winkelabdeckung erhöhen
Vermeiden	Gegenlicht, Objektivblendung, drastische Hell-/Dunkelwechsel

3DGS setzt voraus, dass die Szene statisch ist. Bewegte Schatten und flackernde Lichter erzeugen beide Artefakte.

Beleuchtungskonsistenz für mehrsegmentige Fusion

Bei map fusion, aerial-ground map fusion oder HD Enhancement sollte die Beleuchtung über die verschiedenen Datensegmente hinweg so konsistent wie möglich gehalten werden:

Alle Datensegmente sollten nach Möglichkeit innerhalb von 2 Stunden aufgenommen werden
Vermeiden Sie das Zusammenfügen bei drastischen Beleuchtungswechseln, etwa über Morgen/Abend oder sonnige/bedeckte Bedingungen hinweg
Beim Zusammenfügen mehrerer Segmente, die über einen langen Zeitraum aufgenommen wurden, sollten Bereiche mit klaren Texturen und stabiler Beleuchtung bevorzugt als Überlappungsregionen dienen

Szenenvorbereitung

Entfernen oder fixieren Sie alle potenziell beweglichen Objekte (Personen, Haustiere, Vorhänge im Wind)
Schalten Sie elektrische Ventilatoren aus und sichern Sie leichte Gegenstände in der Nähe von Klimaanlagenauslässen
Stellen Sie sicher, dass der Boden sauber ist und keine großen reflektierenden Pfützen aufweist
Glas-/Spiegelbereiche: nach Möglichkeit vermeiden oder abdecken (3DGS hat eine begrenzte Verarbeitung von Spiegelreflexionen)