Cyclone FIELD 360 steigert die Produktivität im Feld

Seit ihrer Einführung im Jahr 2018 ist Leica Cyclone FIELD 360eine der wenigen Apps für mobile Geräte auf dem Markt, die in Kombination mit dem leistungsstarken 3D-Laserscanner Leica RTC360 und dem Bildgebungs-Laserscanner Leica BLK360 Vorregistrierungsverfahren und Punktwolkenausrichtung durchführen kann.

Vor der Einführung von Cyclone FIELD 360 war die Registrierung von Punktwolken untereinander eine große Herausforderung bei der Arbeit mit terrestrischen Laserscannern. Es gab einige Lösungen auf dem Markt, die eine Registrierung im Feld anboten, aber aufgrund der Datenübertragungszeit, der Rechenzeit und der hohen Hardwareanforderungen wurde die Datenerfassung verlangsamt, was die Produktivität vor Ort beeinträchtigte. Cyclone FIELD 360 ermöglicht mit der Technologie Lightweight Preview Object (LWPO nicht nur die Vorregistrierung innerhalb von Sekunden vor Ort, sondern die anwender können auch ihre eigenen Android- oder iOS-Mobilgeräte wie Smartphones oder Tablets verwenden.

Werfen wir einen Blick auf die wichtigsten Funktionen, die diese bahnbrechende Technologie ermöglichen:

Lightweight Preview Object (LWPO)
Die LWPO-Technologie in Cyclone FIELD 360 ermöglicht eine visuelle Darstellung der erfassten Scandaten, wobei nur ein Bruchteil der tatsächlich gescannten Punkte verwendet wird. Die Dateigröße wird daher ebenso wie die Datenübertragungszeit zwischen dem Laserscanner und dem mobilen Gerät drastisch verringert. Dies bietet eine sofortige Visualisierung der erfassten Scandaten auf dem von Ihnen ausgewählten Mobilgerät, mit der Sie die Daten überprüfen und auf Vollständigkeit überprüfen können. Es ist wichtig zu wissen, dass der Einsatz von LWPO in Cyclone FIELD von grundlegender Bedeutung ist, um komplizierte Vorgänge wie die automatische Ausrichtung der Punktwolken mit minimalem Zeit- und Ressourcenaufwand auf mobilen Endgeräten auf Verbraucherniveau wie Smartphones oder Tablets zu ermöglichen

3D-Ansicht
Die Möglichkeit für Anwender, ihre eigenen Mobilgeräte zu verwenden, ist mit Herausforderungen verbunden. Eine Herausforderung besteht darin, verschiedene Geräte mit eingeschränkten Funktionen zu verwalten und gleichzeitig große Punktwolken in 3D anzuzeigen und zu navigieren. Dies wird auch dadurch ermöglicht, dass die Gesamtzahl der auf dem Bildschirm dargestellten Punkte begrenzt wird, so dass die Datenvisualisierung immer noch optimal funktioniert. Wenn ein aus mehreren Setups bestehendes Bundle angezeigt wird, kann die Punktwolke spärlicher erscheinen, als wenn nur ein einziges Setup angezeigt wird. Eine weitere Strategie bei der Nutzung der Funktionen mobiler Geräte besteht darin, die Punktwolkendichte mit der Sichtpunktentfernung zu verknüpfen. Wenn der Sichtpunkt weit von der Punktwolke entfernt ist, kann eine relativ kleine Anzahl von Punkten den gescannten Bereich ausreichend detailliert darstellen. Wenn der Benutzer andererseits einen kleinen Bereich der Punktwolke vergrößert, werden mehr Punkte angezeigt, um sicherzustellen, dass jedes Detail sichtbar ist. Diese beiden Methoden arbeiten gleichzeitig im Hintergrund, ohne dass eine Benutzerinteraktion erforderlich ist, um ein reibungsloses und reaktionsschnelles Erlebnis beim Anzeigen und Navigieren von Punktwolken in 3D zu gewährleisten.

Vorregistrierung
Ein wichtiges Merkmal von Cyclone FIELD 360 ist die Vorregistrierung der herunterskalierten Scandaten direkt vor Ort. Die relativen Scanpositionen, die sich aus der Vorregistrierung ergeben, tragen dazu bei, den endgültigen Registrierungsaufwand mit den vollständigen Datensätzen im Büro zu verringern. Für maximale Effizienz vor Ort darf die Vorregistrierungszeit die Scanzeit nicht überschreiten. So ist sichergestellt, dass die Datenerfassung vor Ort nicht verlangsamt wird (der Benutzer kann sofort arbeiten, wenn der Scanner eingeschaltet ist).

Diese Vorregistrierungszeit wird durch zwei Faktoren minimiert:

• Kürzere Berechnungszeiten (Algorithmen sind für LWPO-Daten optimiert) und
• Optimierter Workflow mit minimaler Benutzereingabe

Das Zusammenspiel dieser Faktoren macht die Vorregistrierung von LWPOs im Feld mit Cyclone FIELD 360 mühelos und einfach. Insbesondere für BLK360 und RTC360 LT spielt die Vorausrichtungsfunktion eine Schlüsselrolle hinsichtlich der beiden vorgenannten Faktoren.

Vorausrichtungsfunktion für BLK360
Cyclone FIELD 360 wurde erstmals 2018 gemeinsam mit dem 3D-Laserscanner RTC360 veröffentlicht und unterstützt seit Mai 2019 auch den BLK360. Während RTC360 relative Setup-Positionen basierend auf der Technologie des Visual Inertial Systems (VIS) liefert, verfügt der BLK360 nicht über diese Funktion, wodurch zunächst keine Informationen zu den relativen Setup-Positionen verfügbar sind. Dies bedeutet, dass Benutzer vor dem Optimieren der Scanpositionen und dem Erstellen eines Links die Setups vor Ort manuell aneinander ausrichten müssen. Je nach der Komplexität der Umgebung nimmt dieser manuelle Ausrichtungsvorgang Zeit in Anspruch und ist anfällig für menschliche Fehler.

Um diese Risiken zu minimieren und den Workflow zu beschleunigen, wurde mit Version 2.1 von Cyclone FIELD 360 die Vorausrichtungsfunktion eingeführt. Vorausrichtung ist eine Funktion von Cyclone FIELD 360, mit der zwei Scans (die sich überlappen) automatisch ausgerichtet werden, ohne dass Informationen zu ihren ungefähren relativen Positionen vorliegen. Um die Scans auszurichten, müssen in beiden Punktwolken mindestens drei identische Punkte in den überlappenden Bereichen bekannt sein. Die Vorausrichtung erfasst bis zu 3.000 Punkte in beiden Punktwolken und Punkte mit ähnlichen geometrischen Eigenschaften werden mithilfe intelligenter Algorithmen abgeglichen.

Visualisierte Übereinstimmungen (rosa Linien, 700 von 3000) zwischen Punkten mit ähnlichen geometrischen Eigenschaften in zwei Punktwolken, die sich überlappen: in beliebiger Ausrichtung und Translation links, in korrekter Ausrichtung, aber falscher Translation in der Mitte und zueinander korrekt ausgerichtet rechts.

Der Benutzer vor Ort muss nur noch die optimalen relativen Scanpositionen finden und den Link erstellen. Die für diese drei Vorgänge benötigte Zeit hängt vom verwendeten Mobilgerät ab. Bei leistungsstarken Geräten (z. B. iPad Pro 2018 mit 4 GB RAM und Apple A12x Bionic-Chipsatz) können zwei Scans in weniger als drei Sekunden vorab ausgerichtet und die Optimierung vorab ausgerichteter Positionen dauert weniger als eine Sekunde. Einschließlich der Zeit, um die Ergebnisse zu überprüfen und den Link zu erstellen, kann die Vorregistrierung von zwei LWPOs im Feld in weniger als fünf Sekunden abgeschlossen werden!

Zuverlässigkeit
Mit Cyclone FIELD 360 kann der Benutzer nicht nur die erfassten Scandaten direkt vor Ort überprüfen, sondern auch sicher sein, dass die endgültige Registrierung im Büro korrekt wird (ausreichende Überlappung). Der gesamte Registrierungsprozess wird beschleunigt, weil die ungefähren Setup-Positionen geliefert werden, die von der Bürosoftware verwendet werden können. Anwender können all diese Vorteile ohne zusätzliche Hardwarekosten oder leistungsstarke Computer vor Ort nutzen, indem sie einfach die kostenlose App auf ihr Android oder iOS Smartphone oder Tablet herunterladen.

Die Cyclone FIELD 360 App für Mobilgeräte ist ein wichtiger Teil bei unserem gesamten Laserscanning-Workflow und wir führen kontinuierlich Verbesserungen durch, um Kundenrückmeldungen zu berücksichtigen und die Systemproduktivität zu verbessern.

Die Cyclone FIELD 360 App für Mobilgeräte kann kostenlos heruntergeladen werden. Um Cyclone FIELD 360 zu aktivieren, ist eine gültige Lizenz für Cyclone REGISTER 360 oder Cyclone REGISTER 360 (BLK Edition) erforderlich.

Laden Sie die Cyclone FIELD 360 App aus dem App Store und von Google Play herunter.

Weitere Informationen erhalten Sie bei Ihrem Leica Geosystems Vertriebspartner vor Ort.

Jakob Lidl
Senior Product Engineer, Terrestrial Laser Scanning
Reality Capture Division