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Labor für Virtuelles Studio / Virtuelle Realität



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Abstract: Autonomes Low-Cost Messsystem (ALCOS) - Konzeption und Entwicklung einer mobilen AR-Anwendung für die volumetrische Erfassung und Darstellung von Baugruben [EN]

Mathias Langmann, Autonomes Low-Cost Messsystem (ALCOS) - Konzeption und Entwicklung einer mobilen AR-Anwendung für die volumetrische Erfassung und Darstellung von Baugruben, Hochschule Düsseldorf, Masterarbeit, 26.02.2021.

Die volumetrische Erfassung von Aushüben auf Baustellen zur Erdmengen-Ermittlung ist ein kostenrelevanter Faktor und wird auch heute im täglichen Bau- stellenbetrieb immer noch in manueller Detailarbeit durchgeführt. Dabei ist die Wahl der eingesetzten Messverfahren und einhergehend die resultierende Genauigkeit unklar, was Unstimmigkeiten zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer zur Folge haben kann. Der Markt für kostengünstige Tiefenerfassungs-Sensoren wird stetig durch neue präzisere und leistungsstärkere Systeme erweitert. Diese versprechen eine genaue und zeitgemäße Möglichkeit, die Arbeit zur Bemessung einer Baugrube zu erleichtern. Das Ziel dieser Arbeit ist die Konzeption und Entwicklung einer einfachen mobilen Augmented Reality Anwendung, welche die Aufgaben der Volumenberechnung im Baubereich autonom in Echtzeit durchführt sowie die einzelnen Abläufe für eine erfolgreiche Messung über ein Feedback-System begleitet und unterstützt. Die Analyse für die Konzeption und Entwicklung eines Prototyps beginnt in Folge einer Aufzählung von Anforderungen, die ein mobiles System für die Volumenerfassung von Baugruben zu leisten hat. Anschließend werden Lösungen anderer Entwicklungen, die sich mit ähnlichen Problematiken wie diese Arbeit beschäftigen, vorgestellt. Des Weiteren werden unterschiedliche Sensorsysteme bezüglich der eingesetzten Messprinzipien, der verwendbaren Softwarebibliotheken und der infrage kommenden Entwicklungsplattformen analysiert. Es folgt die Untersuchung geeigneter Algorithmen zur Volumenberechnung. Mit den Ergebnissen der Analyse werden im Rahmen der Implementierung eines Prototyps zu erwartenden Probleme bei der Erfassung von Aushüben aufgezeigt und Lösungsmöglichkeiten vorgestellt. Zudem zeigt sich bei der Validation der im Prozess der räumlichen Erfassung von Baugruben gesammelten Daten, welche Informationen über das Feedback-System vermittelt werden können. Die Darstellung der für die Nutzer relevanten Informationen erfolgt visuell über das User Interface oder über Augmented Reality. Abschließend folgt eine Bewertung des entstandenen Prototyps. Es zeigt sich, dass einerseits die gestellten Anforderungen erfüllt werden können. Andererseits zeigt sich ebenso Spielraum für Verbesserungen, die mit einer Weiterentwicklung realisiert werden können.

Keywords:

Volumenbestimmung, Augmented Reality, Baustelle, Tiefensensoren, Lidar

Betreuer:

Prof. Jens Herder, Dr. Eng./Univ. of Tsukuba
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Monika Jarosch

Ort:

Die Arbeit wurde im Labor für Virtuelles Studio / VR durchgeführt.

VirtuellesStudio

HSD FB 5 VSVR

30.10.2023

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