Punktwolkenbild

Das Punktwolkenbild bezeichnet die visuelle und rechnerische Darstellung einer dreidimensionalen Szene als Menge diskreter Messpunkte im Raum. Jeder Punkt besitzt Koordinaten x, y, z und optional weitere Attribute wie Farbe (RGB), Intensität oder Zeitstempel. Punktwolken entstehen vor allem durch 3D-Scanning-Technologien wie Laserscanning (LiDAR), strukturiertes Licht, Time-of-Flight oder digitale Photogrammetrie aus mehreren Fotos.

Punktwolken dienen als Rohdatenbasis für Modeling, Vermessung, Visualisierung und Messaufgaben. Typische Eigenschaften sind unregelmäßige Dichte, Rauschen und occlusion, sodass die Verarbeitung oft Schritte wie Vorverarbeitung, Registrierung mehrerer Scans, Filterung, Downsampling, Segmentierung und Merkmalsextraktion umfasst. Ziel ist häufig die Erstellung einer genaueren Geometrie, einer Oberflächenmesh oder einer digitalen Zieldarstellung für weitere Analysen.

Formate und Werkzeuge: Punktwolken können in Formaten wie PLY, LAS/LAZ, XYZ oder E57 gespeichert werden. Typische Softwarewerkzeuge für Bearbeitung und Visualisierung sind PCL (Point Cloud Library), PDAL, CloudCompare und MeshLab; Werkzeuge zur Registrierung, Auswertung und Meshing werden ebenfalls eingesetzt.

Anwendungsgebiete reichen von Geodaten und Urbaner Planung über Forstwirtschaft, Architektur und Bauwesen bis hin zur Robotik, autonomen Fahrzeugen und Denkmalpflege. Typische Herausforderungen sind große Datenmengen, uneinheitliche Auflösung, Messrauschen und die Notwendigkeit robuster Nachbearbeitung, um präzise Modelle zu erzeugen.