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Visualisierung der Messdaten

Die bisherigen Kapitel beschreiben, wie ein digitales 3D-Modell im Computer aufgebaut wird. Zum einen verwendet der Roboter dieses Modell, zum anderen dienen Funktionen für die Datenausgabe dazu, die gewonnenen Informationen für den Anwender nutzbar zu machen. Eine wichtige Form der Datenausgabe ist die Darstellung auf einem Bildschirm. Dazu müssen die 3D-Messdaten in geeigneter Weise auf die Bildebene projiziert werden. Die Projizierung geschieht mit einem separaten Rendering-Programm, das auf der offenen Grafikbibliothek OPENGL basiert (vgl. Abschnitt 2.4.2). Eine Vorgängerversion dieses Anzeigeprogramms wird detailliert in [75] beschrieben. Mit Hilfe verschiedener Verfahren (Shadings oder Ray-Tracing) werden dabei im Computer generierte Projektionen von Objekten durch Nachbearbeitung (Licht, Schatten, Farbverläufe) in realistisch wirkende dreidimensionale Darstellungen umgewandelt. Dadurch können neben den aufgenommenen Messpunkten, die in Abschnitt 2.4.2 vorgestellten Linien, Flächen, Polygone und Objekte angezeigt werden (vgl. [52,74,75,76]). Alle in den bisherigen Kapiteln verwendeten 3D-Grafiken wurden mit diesem Programm erzeugt.

In der Computergrafik, einem Teilgebiet der Informatik, werden die meisten darzustellenden Objekte durch Gitter (engl.: mesh) repräsentiert, bevor sie angezeigt werden [9]. Die Notwendigkeit einer Darstellung der Messpunkte durch ein Gitter wird unter anderem aus Abbildung 5.1 ersichtlich. Werden sehr viele Messpunkte gezeichnet, so überlagern sich die Punkte und der realistische Eindruck geht verloren. Dies lässt sich mit einem Gittermodell vermeiden.

Abbildung 5.1: 650000 Messpunkte aufgenommen im Flur des FhG-AIS Gebäudes C2. Bei der Darstellung sehr vieler Messpunkte, geht der realistische Eindruck verloren.
\scalebox{.4}{\includegraphics{pictures/viele_punkte}}

Für die Aufgabe, ein Gittermodell zu erzeugen, existieren verschiedene Ansätze. Der folgende Abschnitt erläutert die wichtigsten Methoden zur Erstellung eines Gitters aus 3D-Punkten [5,9,17,39,81], bevor in Abschnitt 5.1.2 die auf Octalbäumen basierende Methode von Pulli et al. vorgestellt wird [59].



Unterabschnitte
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Andreas Nüchter
2002-07-10