Das BIMmTool für eine bessere Handhabung von Punktwolken

[Fabian Keller]

Das BIMmTool ist ein Archicad-Add-on, das speziell für das Importieren, Analysieren, Modellieren, Kontrollieren und Archivieren von Punktwolken entwickelt wurde und Scan2BIM-Workflows vollständig unterstützt. Dieses Tool ist nahtlos in die Archicad-Umgebung integriert, um alle Arbeitsabläufe mit Punktwolken zu vereinfachen und die bequeme und effiziente Erstellung von BIM-Modellen direkt aus Ihren Laserscandaten zu ermöglichen. Anwendungen von Drittanbietern sind nicht weiter erforderlich.

Mit dem BIMmTool können Sie:

• eine unbegrenzte Anzahl von einzelnen Scanpositionen aus strukturierten Punktwolken importieren

• Große unstrukturierte Punktwolken (E57 und LAZ) importieren, wobei die maximale Dateigröße nur durch den verfügbaren Arbeitsspeicher begrenzt ist.

• Punktwolken verkleinern, aufteilen und organisieren

Ab Archicad 28 ist das BIMmTool Lite in Ihrem SSA-, Abonnement- oder Forward-Vertrag enthalten. Es bietet grundlegende Funktionen wie das Importieren, Organisieren und Anzeigen von Punktwolken in verschiedenen Auflösungen sowie das Betrachten im Panoramamodus.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass das BIMmTool weder die Leistung von Archicad bei der Arbeit mit Punktwolken verbessert, noch die maximale Anzahl von Punkten in einer einzelnen Punktwolke erhöht, die in einer Archicad-Ansicht angezeigt werden kann.

Download BIMmTool

Die Versionen für Windows, MacOS Intel, MacOS M1/M2/M3 stehen auf BIMm Solutions - Download (bimm-solutions.com)  zum Download bereit.

Die Systemanforderungen für die Installation des BIMmTool's mit empfohlenen Konfigurationen finden Sie hier.

Stellen Sie während der Installation sicher, dass Sie den „Add-Ons“-Ordner für die spezifische Archicad-Version auswählen, die Sie verwenden möchten. Wenn Sie mehrere Archicad-Versionen installiert haben, klicken Sie auf „Durchsuchen“, um den „Add-Ons“-Ordner für Archicad 28 zu finden und auszuwählen.

BIMmTool 28 - Versionsüberblick

• BIMmTool Viewer (Freeware) - Sie können das BIMmTool installieren, um Punktwolken zu öffnen und zu betrachten. Sie haben die Option, die Auflösung der Punktwolke nach Bedarf zu ändern

• BIMmTool Lite für SSA/Forward und Subskription

• BIMmTool Pro

Erwerb einer Lizenz

Lite- oder Testlizenz

Erfahren Sie, wie einfach es ist, Ihre BIMmTool Trial, Lite oder EDU Lizenz zu erhalten!
BIMm hat ein Schritt-für-Schritt Videoanleitung vorbereitet, die alle notwendigen Schritte zeigt.

BIMmTool Pro-Lizenz:

1. Registrieren Sie sich im BIMmTool-Shop

2. Unter Produkte wählen Sie die Art der Lizenz, die Sie erwerben möchten

3. Füllen Sie das Bestellformular mit Ihrer vollständigen Rechnungsadresse und Ihren Unternehmensdaten aus

4. Nach erfolgreichem Kauf erhalten Sie eine E-Mail, um Ihr BIMm Solutions-Konto zu aktivieren

5. Starten Sie Archicad und BIMmTool

6. Gehen Sie im BIMmTool-Dropdown-Menü zu Lizenzinformationen und melden Sie sich mit Ihrem BIMm Solutions-Konto an

7. Öffnen Sie die Registerkarte Lizenzen und wählen Sie Ihre Lizenz aus. Klicken Sie auf Lizenz aktivieren.

Weitere Schritte zur Lizenzierung

Die Verwaltung der Lizenzadministratoren, Benutzer und Lizenzen ist unter Lizenzinformationen im Reiter Firma Verwalten. In den auf der Registerkarte Zusätzliche Aktionen können Sie Lizenzen migrieren, eine kostenlose Testversion erhalten, die Vollversion kaufen und die Hardware-ID für eine langfristige Offline-Lizenz abrufen. Die BIMmTool-Version (z.B. „28, Release 01, Beta B03“) wird unten rechts angezeigt, was für den technischen Support wichtig ist.

Es ist möglich Kollegen einzuladen, eine BIMmTool-Lizenz gemeinsam zu nutzen, auch wenn diese nur einen oder mehrere Plätze hat. Um eine Lizenz offline zu nutzen, wählen Sie sie aus und klicken Sie auf „Reservieren“, wodurch sie für drei Tage reserviert wird.

Für Unternehmen mit begrenztem Internetzugang kann eine Langzeit-Offline-Lizenz heruntergeladen werden, die für ein Jahr an eine Person und einen Computer gebunden ist.

Punktwolken Grundlagen

Was sind Punktwolken?

Eine Punktwolke ist eine Sammlung von vielen einzelnen Punkten im 3D-Raum. Jeder Punkt hat eine bestimmte Position, die durch seine Koordinaten (z. B. x, y und z) definiert ist, und enthält oft Informationen über die Farbe dieses Punkts. Stellen Sie sich eine Wolke aus Punkten vor, wobei jeder Punkt einen winzigen Teil der Oberfläche eines Objekts darstellt. Diese Punkte ergeben zusammen ein digitales 3D-Bild der realen Welt.

Unstrukturierte Punktwolken

Unstrukturierte Punktwolken sind einfach ein großes Durcheinander von Punkten. Diese Punkte sind nicht in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet, und es gibt keine Verbindung zwischen ihnen. Sie sind wie eine verstreute Gruppe von Punkten im Raum. Stellen Sie sich vor, Sie nehmen eine Handvoll Sand und werfen sie auf den Boden. Die Sandkörner landen wahllos.

Diese unstrukturierten Punktwolken werden oft erstellt, indem ein Objekt oder eine Umgebung aus verschiedenen Winkeln gescannt und die Daten dann kombiniert werden. Sie erfassen zwar viele Details, aber die fehlende Organisation kann die Verarbeitung oder Analyse der Daten erschweren.

Vorteile (mobile Scanner, Drohnen):

• Schnelle Datenerfassung über große Flächen

• Ermöglicht das Scannen aus der Luft oder an schwer zugänglichen Stellen

Nachteile:

• Die Scanpositionen sind nicht verfügbar, was das Verständnis der genauen Positionen erschwert

• Geringere Genauigkeit (1-3 Zentimeter bei 10 Metern) und geringere Punktdichte

• Keine Panoramabilder, daher ist die Modellierung auf Grundriss- und Schnittansichten beschränkt

Strukturierte Punktwolken

Strukturierte Punktwolken sind in einem Gitter oder Muster organisiert. Die Punkte sind systematisch angeordnet, was es einfacher macht, ihre Beziehungen zueinander zu verstehen. Stellen Sie sich vor, Sie pflanzen Samen in einem ordentlichen, organisierten Raster in einem Garten. Jedes Samenkorn hat einen bestimmten Platz, und Sie wissen, wo es im Verhältnis zu den anderen steht.

Diese Art der Organisation wird häufig mit Geräten wie Laserscannern erstellt, die Daten systematisch erfassen, z. B. Zeile für Zeile oder Schicht für Schicht. Da strukturierte Punktwolken besser organisiert sind, lässt sich mit ihnen leichter arbeiten, insbesondere bei der Erstellung genauer 3D-Modelle oder bei Aufgaben, die eine detaillierte Analyse erfordern.

Vorteile:

• Hohe Präzision und Genauigkeit (1-4 Millimeter auf 10 Meter)

• Hohe Punktdichte

• Fähigkeit zur Erfassung von Farbe und Reflexionsvermögen

• Einstellbare Scan-Auflösung

• Nützlich für detaillierte Modellierung mit Panoramabildern

Nachteile:

• Erzeugen große Datenmengen, was längere Verarbeitungszeiten bedeutet

• Die Abdeckung von hoch gelegenen oder schwer zugänglichen Elementen kann schlecht sein

Hybride Punktwolken

Hybride Punktwolken vereinen die Vorteile von strukturierten und unstrukturierten Punktwolken. Sie verwenden eine Mischung aus verschiedenen Scantechnologien, um einen vollständigen Datensatz zu erfassen. Dieser Ansatz nutzt die Vorteile der hohen Präzision strukturierter Methoden und der schnellen, großflächigen Erfassung unstrukturierter Methoden. Durch die Integration verschiedener Datentypen können hybride Punktwolken einen umfassenderen und detaillierteren Überblick über das gescannte Gebiet liefern.

For example, a hybrid point cloud might use a terrestrial scanner to capture detailed information of a building's interior while using a drone to capture the exterior and roof. This way, you get high precision where it’s needed most, and wide coverage where speed and accessibility are more important.

Vorteile:

• Kombiniert hohe Präzision mit einem großen Erfassungsbereich.

• Umfassendere Datenerfassung.

• Kann an unterschiedliche Projektanforderungen und Umgebungen angepasst werden.

Nachteile:

• Komplexer in der Einrichtung und Verarbeitung

• Kann mehr Scan Equipment und Fachwissen erfordern

Welche sind die besten Punktwolken?

Wie so oft kommt darauf an, was Sie brauchen. Unstrukturierte Punktwolken sind nützlich für schnelle Scans über große Gebiete oder an schwer zugänglichen Orten, wo Geschwindigkeit und Abdeckung wichtiger sind als hohe Detailgenauigkeit. Strukturierte Punktwolken sind besser geeignet, wenn Sie eine hochpräzise, detaillierte Modellierung benötigen und in einer kontrollierten Umgebung arbeiten. Entscheiden Sie sich für hybride Punktwolken, wenn Sie ein Gleichgewicht zwischen Präzision und Abdeckung benötigen oder wenn Ihr Projekt verschiedene Arten von Umgebungen umfasst und Sie das Beste aus beiden Welten erfassen möchten.

Punktwolken importieren

Importieren strukturierter Punktwolken

Strukturierte Punktwolken können als einzelne Scans importiert werden, unabhängig von ihrer Anzahl und Größe. In der Phase des Vorschauimports können Sie die Punktwolke mithilfe von Vermessungspunktkoordinaten korrekt positionieren und so sicherstellen, dass sie genau im Projektraum platziert wird. Dieser Prozess hilft Ihnen, georeferenzierte Punktwolken effektiv zu nutzen, indem er eine präzise Platzierung mit Vermessungspunkten ermöglicht. Sie können auch die Geschosshöhen so einstellen, dass sie mit den Ebenen des Gebäudes übereinstimmen, was für die Organisation der Daten nach verschiedenen Stockwerken nützlich ist. Diese Vorschauphase verschafft Ihnen einen schnellen Überblick über große Projekte und hilft Ihnen, die Daten vor dem endgültigen Import effizient zu verwalten und zu organisieren.

In der Phase des endgültigen Imports können Sie die Scans auf bestimmten Stockwerken platzieren und die Scan-Objekte sperren, um ihre Positionen beizubehalten. Dadurch wird sichergestellt, dass die strukturierten Punktwolken genau positioniert bleiben und versehentliche Änderungen verhindert werden, wodurch die Integrität der georeferenzierten Daten erhalten bleibt. Diese Schritte erleichtern die Datenintegration mit anderen Projektmitgliedern, da das Projekt georeferenziert und organisiert bleibt.

Importieren unstrukturierter Punktwolken

Die maximale Dateigröße für unstrukturierte Punktwolken hängt von der verfügbaren Speicherkapazität Ihres Computers ab, die durch Subtraktion des verwendeten Speichers vom Gesamtspeicher berechnet wird. In der Phase des Vorschauimports importieren Sie zunächst eine Vorschau der Punktwolke und positionieren sie korrekt in der Nähe des Archicad-Projektursprungs. Dieser Schritt stellt sicher, dass sich die Punktwolke an der richtigen Stelle für Ihr Projekt befindet. Sie können auch Vermessungspunkte verwenden, um mit georeferenzierten Punktwolken zu arbeiten, und sicherstellen, dass diese genau mit den Projektkoordinaten übereinstimmen. Außerdem können Sie die Stockwerkshöhen festlegen, um die Daten entsprechend den verschiedenen Ebenen des Gebäudes zu organisieren.

In der Phase des endgültigen Imports können Sie die Punktwolke in einzelne Stockwerke aufteilen, indem Sie einen Versatz für die Teilungsebene festlegen. Auf diese Weise können Sie die Punktwolkendaten nach Stockwerken verwalten, was bei großen Projekten hilfreich ist. Bei sehr großen Projekten können Sie die Punktwolke weiter in kleinere Blöcke unterteilen, wobei die Blockgröße an Ihre Bedürfnisse angepasst werden kann. Diese Organisation macht die Handhabung und Arbeit mit umfangreichen Punktwolkendaten übersichtlicher.

Point cloud by stories:

Es ist wichtig, zu kleine Blockgrößen zu vermeiden, da dies zu einer übermäßigen Anzahl von Blöcken in jedem Stockwerk führen kann, was zu zahlreichen einzelnen Punktwolken führt. Zu viele kleine Punktwolken können die Leistung von Archicad erheblich verlangsamen, sowohl in 3D als auch in der Erdgeschossansicht.

Importieren hybrider Punktwolken

Hybride Punktwolken sind einfach unstrukturierte Punktwolken gemischt mit ortsbezogenen 360°-Panoramen. Diese können im BIM Navigator mit strukturierten Scans dargestellt werden. Durch die IVION-Anbindung machen es Cloud-Tools einfach, hybride NavVis-Punktwolkendaten zu verwalten.

Import

Der wird im BIMm Handbuch Schritt für Schritt gezeigt.

 

Auflösung der Punktwolke

Beim Importieren von Punktwolkendaten bestimmt die Auflösungseinstellung, wie detailliert der Scan sein wird, wobei kleinere Abstände zwischen den Punkten eine höhere Auflösung und mehr Details bieten. Eine höhere Auflösung bedeutet auch eine größere Dateigröße. Wenn Sie die Auflösung der Punktwolke auf 2,5 oder 10 Millimeter reduzieren, kann die Dateigröße deutlich verringert werden. Bei unstrukturierten Punktwolken ist diese Größenreduzierung jedoch weniger spürbar, da mobile Scanner bereits Daten mit weniger Punkten erfassen.

Die Auflösungen können je nach Entfernung und Detailbedarf angepasst werden. Optionen für die maximale Auflösung (2 mm, 5 mm, 10 mm) sind nur für Pro-Lizenzen verfügbar. Niedrigere Auflösungen (25 mm, 100 mm, 250 mm) erfassen allgemeine Formen und eignen sich besser für große Flächen oder weniger detaillierte Scans.

Im 3D-Fenster wird die Auflösung der Punktwolken in Abhängigkeit von der Entfernung zur Kamera angezeigt. Die Einstellungen im PointCloud Switcher oder in den Optionen der Modellansicht definieren die höchste Auflösung. Die Auflösung bezieht sich nicht auf die Genauigkeit der Punktwolke, sondern auf die Dichte der Punktwolke.

Resolution presets:

Resolution	2 mm	5 mm	10 mm
2 mm	X bis zu 5 m
5 mm		X bis zu 5 m
10 mm			X bis zu 5 m
25 mm	X bis zu 50 m	X bis zu 50 m	X bis zu 50 m
100 mm	X bis zu 100 m	X bis zu 100 m	X bis zu 100 m
250 mm	X bis zu 100 m	X bis zu 100 m	X bis zu 100 m

PointCloud mit 10/5/2 (die höchste Auflösung) mm:

Eine Kombination aus 2/5/10 mm Scan-Auflösung:

Scanauflösung 25 mm (verfügbar für Lite-Lizenzen):

Scanauflösung niedrig 250 mm (verfügbar für Lite-Lizenzen):

BIMmNavigator 

Der BIMmNavigator ist ein Panorama-Viewer-Tool zur Visualisierung, Navigation und Verwaltung von Punktwolkendaten. Bei strukturierten Punktwolken können die Panoramen direkt nach dem Import der Daten angezeigt werden. Bei unstrukturierten Punktwolken können virtuelle Panoramen zu Visualisierungszwecken erzeugt werden.

Der BIMmNavigator bietet eine Reihe von Funktionen für eine effiziente Punktwolkennavigation. Aus einzelnen Scanpositionen strukturierter Punktwolken können Sie ein 360-Grad-Panorama betrachten. Die Scanliste ist nach Stockwerken oder Clustern geordnet und ermöglicht eine einfache Navigation durch das Scanprojekt, indem andere Positionen in der 360-Grad-Ansicht angezeigt und ausgewählt werden.

Die Benutzer können zwischen Farb- und Reflexionsmodi umschalten, und es ist möglich, neue Cluster-Ordner zur besseren Organisation zu erstellen. Das Tool bietet auch die Möglichkeit, die ausgewählte Ansicht in 3D anzuzeigen, indem das Archicad 3D-Fenster aus derselben Perspektive geöffnet wird. Scans können bei Bedarf gelöscht werden, und der Hintergrund kann angepasst werden.

Darüber hinaus können Helligkeit und Kontrast angepasst werden, um die Sichtbarkeit zu verbessern, und Sie können sich vorwärts und rückwärts durch den Verlauf der Panoramaansicht bewegen, um frühere Perspektiven erneut zu betrachten.

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“Easy to Model” functions

Die BIMmTool-Palette hat sich zur Easy2Model-Palette weiterentwickelt, die sich nun auf die wichtigsten Funktionen konzentriert, die für die Modellierung mit dem BIMmNavigator benötigt werden. Eine bemerkenswerte Aktualisierung ist die Funktion „Shot 3D“, die jetzt ein neues „2D/3D“-Symbol aufweist, wodurch Easy2Model-Funktionen nahtlos sowohl in der Grundriss- als auch in der 3D-Fensteransicht verwendet werden können.

Key Features

Orthogonal Snap: Diese neue Funktion, die das alte „Angle Snap“ ersetzt, ermöglicht eine präzise orthogonale Modellierung, die eine Ausrichtung an der Punktwolke gewährleistet, ohne eine bestimmte Abweichung zu überschreiten. Sie zentriert die Komponenten und respektiert die Ausrichtung des Arbeitsblatts.

Cloud-Tools: Jetzt mit der IVION-Plattform von NavVis integriert, so dass BIMmTool Pro-Lizenzinhaber direkt in Archicad auf Panoramen zugreifen und diese mit Easy2Model modellieren können.

Verbinden: Dieses Symbol öffnet Schnittstellen zu Origin und Lupo Scan von PointCab und ermöglicht die Platzierung von Orthofotos und Deltaanalysen direkt in Archicad.

Orthofotos: Diese neue Funktion erzeugt hochauflösende horizontale und vertikale Orthofotos aus strukturierten oder unstrukturierten Punktwolken. Der Prozess ist deutlich schneller und passt sich dem Workflow von Archicad an, was die Modellierung erleichtert, insbesondere für Aufgaben wie die Denkmalpflege.

Delta-Analyse: Dieses Tool zeigt Abweichungen zwischen der Punktwolke und einer Referenzebene an und hilft bei der Beurteilung von Gebäudeverformungen, strukturellen Unregelmäßigkeiten und der Konstruktionsgenauigkeit. Es ist sehr nützlich für den Vergleich des aktuellen Zustands einer Baustelle mit dem geplanten Modell.

Punktwolken-Begrenzungsrahmen: Mit dieser Funktion können Sie Abschnitte der Punktwolke beschneiden oder ausblenden, indem Sie einen Begrenzungsrahmen anwenden. Sie ist nützlich, um die Punktwolke zu bereinigen, bestimmte Details wie Türöffnungen oder Statuen zu isolieren und neue Punktwolken mit höherer Auflösung aus ausgewählten Bereichen zu erzeugen.

Das ausführliche Produkthandbuch finden Sie hier.