Rekonstruktion von Fassaden mittels 3D Punktwolken

Um den menschengemachten Klimawandel zu bekämpfen, muss in ganz Europa in den nächsten Jahren der Treibhausgasausstoß in verschiedenen Bereichen des Lebens gesenkt werden, dazu gehört auch das Wohnen. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen in den kommenden Jahren viele Gebäude und infolgedessen Fassaden saniert werden. Bisher ist das Modellieren von Gebäuden ein manueller und zeitraubender Prozess. Dieses Vorgehen war in der Vergangenheit vertretbar, da nur wenige digitale Modelle benötigt wurden. Durch den steigenden Bedarf an Computer-aided Design (CAD) Modellen ist das nicht mehr zeitgemäß. Angesichts dessen wird in dieser Arbeit ein Verfahren konzipiert, welches automatisch aus Punktwolken CAD-Modelle erstellen kann. Das Verfahren basiert dabei auf Random Sample Consensus (RANSAC) und erstellt aus zufälligen Punkten der Punktwolke geometrische Figuren. Mithilfe dieser geometrischen Figuren werden Teile der Punktwolke repräsentiert. Aus diesen Figuren setzt sich das CAD-Modell zusammen. Das Verfahren belohnt dabei parallele und orthogonale Strukturen. Die Evaluierung mittels quantitativer und qualitativer Tests hat gezeigt, dass das Verfahren zwar die Gegebenheiten besitzt, genaue CAD-Modelle zu erstellen. Aber es gibt Probleme mit der Abdeckung und dem Overfitting. Sodass zwar CAD-Modelle erstellt werden können, diese aber nicht ohne manuelle Verbesserung für Sanierungen verwendbar sind.

To combat man-made climate change, greenhouse gas emissions must be reduced in various areas of life throughout Europe in the coming years, including housing. In order to achieve this goal, many buildings and, as a result, facades will have to be renovated in the coming years. Until now, building modeling has been a manual and time-consuming process. This approach was justifiable in the past, as only a few digital models were needed. Due to the increasing demand for CAD models, this is no longer up to date. Considering this, a method is designed in this work that can automatically create CAD models from point clouds. The method is based on RANSAC and creates geometric figures from random points in the point cloud. With the help of these geometric figures, parts of the point cloud are represented. The CAD model is constructed out of these figures. The method rewards parallel and orthogonal structures. The evaluation by means of quantitative and qualitative tests has shown that the method has the capabilities to create accurate CAD models. There are however problems with the cover and overfitting and therefore CAD models can be created, but they cannot be used for renovations without manual improvement.