Das Projekt und die Bilddaten einrichten

Richten Sie zunächst das Projekt und die Bilddaten ein. Laden Sie die Daten herunter, und analysieren Sie sie. Richten Sie ein ArcGIS Pro-Projekt ein, und erstellen Sie einen Reality-Mapping-Workspace.

Hinweis:

Wenn Sie Reality for ArcGIS Pro verwenden möchten, müssen Sie die folgende Software in der angegebenen Reihenfolge installieren und lizenzieren:

  • ArcGIS Pro Standard oder Advanced, Version 3.1 oder höher
  • ArcGIS Reality Studio
  • Erweiterung "ArcGIS Reality for ArcGIS Pro"
  • ArcGIS Coordinate System Data

In diesem Lernprogramm wird davon ausgegangen, dass diese Schritte bereits durchgeführt wurden. Schrittweise Anweisungen finden Sie auf der Seite Installieren von ArcGIS Reality for ArcGIS Pro.

Die Daten herunterladen und analysieren

Laden Sie zunächst die Daten herunter, die Sie für dieses Lernprogramm benötigen, und verschaffen Sie sich einen Überblick über diese Daten.

  1. Laden Sie die Datei Orlando_Data.zip herunter, und navigieren Sie zur heruntergeladenen Datei auf Ihrem Computer.
    Hinweis:

    Diese Datei ist fast 4 GB groß, sodass es einen Moment dauern kann, bis sie heruntergeladen ist.

    In den meisten Webbrowsern werden heruntergeladene Dateien standardmäßig im Ordner "Downloads" gespeichert.

  2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Datei Orlando_Data.zip, und entpacken Sie sie im Ordner C:\Sample_Data.
    Vorsicht:

    Der Pfad für die Daten muss exakt C:\Sample_Data\Orlando_Data lauten. Wenn Sie die Daten in einem anderen Verzeichnis auf dem Computer speichern, müssen Sie den Pfad in jedem einzelnen Eintrag in der Datei Orlando_Frames_Table.csv aktualisieren.

  3. Öffnen Sie den extrahierten Ordner Orlando_Data, und verschaffen Sie sich einen Überblick über dessen Inhalt.

    Inhalt des Ordners "Orlando_Data"

    Der Ordner enthält fünf Unterordner: AOI, DEM, Frames, Images und Output.

  4. Öffnen Sie den Ordner Images.

    Liste mit TIFF-Bildern

    Dieser Ordner enthält alle Luftbilddaten, die in Form von 136 TIFF-Dateien verarbeitet werden sollen.

  5. Scrollen Sie durch den Ordner, und suchen Sie nach einem Bild, dessen Name die Zeichenfolge Cam1 enthält, z. B. 0000123-000275-091314134101-Cam1.tif. Doppelklicken Sie darauf, um es in Ihrer Standardanwendung zum Anzeigen von Bildern zu öffnen.

    Ein Beispiel für ein vertikal von oben aufgenommenes Nadir-Bild

    Alle Cam1-Bilder sind Nadir-Bilder. Das heißt, dass die optische Achse der Kamera bei der Aufnahme rechtwinklig (vertikal) zum Boden ausgerichtet war. Sie bieten ein gutes Coverage für den oberen Bereich der Features in der Landschaft, z. B. die Dächer von Gebäuden.

    Hinweis:

    Diese Bilddaten wurden von Lead'Air Inc bereitgestellt. Hierbei handelt es sich um hochwertige digitale Luftbilddaten, die mit MIDAS-Sensoren aufgenommen wurden. Weitere Informationen zu Lead'Air Inc.

  6. Schließen Sie das Fenster, in dem das Bild angezeigt wird.
  7. Doppelklicken Sie auf eines der Bilder, deren Name die Zeichenfolge Cam2, Cam3, Cam4 oder Cam5 enthält, z. B. 0000168-000245-091314134426-Cam2.tif.

    Ein Beispiel für ein Schrägluft-Bild, auf dem die Seiten von Gebäuden abgebildet sind

    Bei diesen Bildern handelt es sich um Schrägluftbilder. Das bedeutet, dass die optische Achse der Kamera bei der Aufnahme (in einem Winkel) geneigt war. Sie bieten ein gutes Coverage für die Seiten der Features, z. B. die Seiten von Gebäuden. Zum Generieren von 3D-Produkten werden überlappende Nadir- und Schrägluft-Bilddaten benötigt. Voraussetzung für gute Ergebnisse ist die Verwendung von hochwertigen Bilddaten.

    Hinweis:

    Cam1, Cam2, Cam3, Cam4 und Cam5 sind die Abkürzungen für Camera 1, Camera 2, Camera 3 usw. bzw. für Kamera 1, Kamera 2 usw.

  8. Wenn Sie möchten, können Sie weitere Bilder von verschiedenen Kameras öffnen und sich einen Überblick darüber verschaffen.
  9. Schließen Sie alle Fenster, in denen Bilder angezeigt werden.
  10. Navigieren Sie zum Ordner Orlando_Data, und öffnen Sie den Unterordner Frames.

    Inhalt des Ordners "Frames"

    Die .csv-Dateien in diesem Ordner enthalten Informationen zur Position der Bilder im Raum sowie zu den für die Aufnahme verwendeten Kameras.

  11. Doppelklicken Sie auf die Datei Orlando_Frames_Table.csv, um sie in Ihrer Standardsoftware zum Anzeigen von CSV-Dateien zu öffnen.

    Auszug aus der Frames-Tabelle

    Die Datei enthält Informationen zu den Bildern, die im Tabellenformat verarbeitet werden sollen. In jeder Zeile wird ein Bild mit Angaben wie Pfad zum Bild auf der Festplatte (Spalte A), Objekt-ID (Spalte B), Mittelpunktkoordinaten des Bildes (Spalten D, E und F) und Raumbezugssystem dieser Koordinaten (Spalte C) beschrieben. In den Spalten G, H und I sind die Rotationswinkel und in Spalte K die Kamera, mit der das Bild aufgenommen wurde, angegeben.

  12. Schließen Sie die Datei Orlando_Frames_Table.csv. Öffnen Sie die Datei Orlando_Cameras_Table.csv.

    Auszug aus der Kameratabelle

    Diese Tabelle enthält Informationen zu den fünf Kameras, die für die Aufnahme der Bilddaten verwendet wurden:

    • Kamera-ID: Der Name oder das Modell der zum Aufnehmen der Bilder verwendeten Kamera.
    • Brennweite: Die Entfernung zwischen der Kameralinse und der Brennebene (in Mikrometer).
    • Haupt X und Haupt Y: Die X- und die Y-Koordinate des Hauptpunktes der Autokollimation (in Mikrometer).
    • Pixelgröße: Die Kamerapixelgröße (in Mikrometer).
    • Konrady: Die Parameter für die Kameraverzerrung.
  13. Schließen Sie die Datei Orlando_Cameras_Table.csv.

    Damit der Workflow in diesem Lernprogramm ordnungsgemäß ausgeführt wird und hochwertige Ergebnisse liefert, müssen die in der Frames- und Kameratabelle enthaltenen Informationen stimmen.

    Hinweis:

    Weitere Informationen zur Frames-Tabelle und zur Kameratabelle.

  14. Navigieren Sie zurück zum Ordner Orlando_Data.

    Die restlichen Ordner enthalten die folgenden Informationen:

    • Im Ordner AOI stellt eine Feature-Class die Grenzen für den Interessenbereich für den Workflow bereit.
    • Im Ordner DEM stellt ein Raster mit einem digitalen Höhenmodell Höheninformationen für das Gebiet bereit, in dem die Bilddaten aufgenommen wurden. Diese Informationen werden verwendet, um die Flughöhe der einzelnen Bilder zu bestimmen.
    • Der Ordner Output enthält das Ergebnis dieses Lernprogramms. Wenn Sie möchten, können Sie es später im Workflow verwenden.

Ein Projekt erstellen und eine Verbindung mit den Daten herstellen

Nachdem Sie die Daten heruntergeladen und untersucht haben, erstellen Sie nun ein ArcGIS Pro-Projekt und verbinden es mit den Daten.

  1. Starten Sie ArcGIS Pro. Melden Sie sich mit Ihrem lizenzierten ArcGIS-Organisationskonto an, falls Sie dazu aufgefordert werden.
    Hinweis:

    Wenn Sie über keinen Zugriff auf ArcGIS Pro oder über kein ArcGIS-Organisationskonto verfügen, informieren Sie sich über die Optionen für den Zugriff auf die Software.

  2. Klicken Sie auf dem ArcGIS Pro-Startbildschirm unter Neues Projekt auf Karte.

    Schaltfläche "Karte"

  3. Geben Sie im Fenster Neues Projekt unter Name den Namen Orlando_3D_products ein.
  4. Übernehmen Sie die Standardeinstellungen unter Speicherort, oder klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen, um auf der Festplatte einen beliebigen Speicherort auszuwählen.
    Hinweis:

    Achten Sie darauf, dass der Speicherort, den Sie auswählen, über mindestens 20 GB freien Speicherplatz verfügt.

    Fenster "Neues Projekt"

  5. Klicken Sie auf OK.

    Das Projekt wird geöffnet und zeigt eine Kartenansicht mit einer Grundkarte an. Als Nächstes verbinden Sie das Projekt mit den heruntergeladenen Daten.

  6. Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Ansicht. Klicken Sie in der Gruppe Fenster auf den Bereich "Katalog".

    Schaltfläche für den Bereich "Katalog"

    Der Bereich Katalog wird angezeigt. Dieser Bereich enthält alle dem Projekt zugeordneten Ordner, Dateien und Daten. Verwenden Sie diesen Bereich, um eine Ordnerverbindung mit dem Ordner Orlando_Data herzustellen.

  7. Klicken Sie im Bereich Katalog auf den Pfeil neben dem Ordner Ordner, um ihn einzublenden und den Inhalt anzuzeigen.

    Schaltfläche "Einblenden" für "Ordner"

    Der dem Projekt standardmäßig zugeordnete Ordner heißt Orlando_3D_products. Er wurde beim Erstellen des Projekts angelegt. Im Moment enthält der Ordner einige leere Geodatabases und Toolboxes, aber keine Daten.

  8. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ordner, und wählen Sie Ordnerverbindung hinzufügen aus.

    Menüoption "Ordnerverbindung hinzufügen"

  9. Klicken Sie im Fenster Ordnerverbindung hinzufügen auf Computer, und navigieren Sie zu C:\Sample_Data. Wählen Sie den Ordner Orlando_Data aus, und klicken Sie auf OK.

    Fenster "Ordnerverbindung hinzufügen"

    Der Ordner Orlando_Data wird nun im Bereich Katalog unter Ordner angezeigt.

    Ordner "Orlando_Data" im Bereich "Katalog"

  10. Blenden Sie den Ordner Orlando_Data ein, und vergewissern Sie sich, dass er die Bilddaten und andere Daten, die Sie zuvor gesehen haben, enthält.

    Inhalt des Ordners "Orlando_Data"

    Sie können nun auf die Luftbilddaten und andere Daten zugreifen, die Sie für den Workflow in Ihrem ArcGIS Pro-Projekt benötigen.

Die Umgebung einrichten

Im Folgenden wählen Sie bestimmte Werte für Umgebungsparameter aus, die sich auf Bilddaten beziehen und die beim Ausführen von Bilddaten-Werkzeugen vom System berücksichtigt werden.

  1. Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Analyse in der Gruppe Geoverarbeitung auf Umgebungen.

    Schaltfläche "Umgebungen"

  2. Geben Sie unter Parallele Verarbeitung unter Faktor für parallele Verarbeitung den Wert 90 % ein.

    Der Faktor für parallele Verarbeitung bestimmt den Prozentsatz der Computerkerne, die zur Unterstützung der Verarbeitung verwendet werden sollen. Bei einem Computer mit 4 Kernen bewirkt die Einstellung "50 %" beispielsweise, dass der Vorgang auf 2 Prozesse verteilt wird (50 % * 4 = 2). In diesem Workflow wählen Sie 90 % aus.

    "Faktor für parallele Verarbeitung" mit dem Wert "90 %"

    Tipp:

    Achten Sie darauf, dass Sie bei "90 %" das %-Zeichen verwenden.

  3. Scrollen Sie nach unten zu Raster-Speicherung.
  4. Geben Sie unter Raster-Statistiken unter X-Sprungfaktor und Y-Sprungfaktor den Wert 10 ein.

    Damit bestimmte Tasks wie etwa eine Kontraststreckung ausgeführt werden können, müssen für Bilddaten Statistiken berechnet werden. Aus Gründen der Effizienz können Statistiken für eine Stichprobe von Pixeln statt für jedes einzelne Pixel berechnet werden. Dabei bestimmt der Sprungfaktor die Größe der Stichprobe. 10 in X und 10 in Y bedeutet, dass jedes elfte Pixel in der Bildzeile und -spalte zum Berechnen von Statistiken verwendet wird.

  5. Geben Sie unter Kachelgröße unter Breite und Höhe den Wert 512 ein.

    Aus Gründen der Effizienz werden Bilddaten häufig in Form von kleinen quadratischen Fragmenten aufgerufen, die als Kacheln bezeichnet werden. Mit diesem Parameter wird die Kachelgröße festgelegt, für die Sie 512 x 512 Pixel angeben.

  6. Wählen Sie unter Resampling-Methode die Option Bilinear aus.

    Resampling ist der Prozess, der verwendet wird, um die Zellengröße oder Ausrichtung eines Rasters zu ändern. Unter den verschiedenen verfügbaren Resampling-Methoden wird für die Arbeit mit Bilddaten Bilinear empfohlen.

    Umgebungseinstellungen für Raster-Speicherung

  7. Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf OK.

Einen Workspace erstellen

Im Folgenden erstellen Sie einen Reality-Mapping-Workspace zum Erfassen und Verwalten aller Daten, z. B. der Luftbilder sowie der Frames-Tabelle und der Kameratabelle.

  1. Klicken Sie in der Menüleiste auf der Registerkarte Bilddaten in der Gruppe Reality-Mapping auf die Schaltfläche Neuer Workspace.

    Schaltfläche "Neuer Workspace"

    Daraufhin wird der Bereich des Assistenten Neuer Reality-Mapping-Workspace mit der Seite Workspace-Konfiguration angezeigt.

    Bereich des Assistenten "Neuer Reality-Mapping-Workspace"

  2. Legen Sie die folgenden Parameterwerte fest:
    • Geben Sie unter Name den Namen Orlando_Workspace ein.
    • Vergewissern Sie sich, dass unter Workspace-Typ die Option Reality-Mapping ausgewählt ist.
    • Wählen Sie unter Sensor-Datentyp die Option Luftbild – digital aus.
    • Wählen Sie unter Szenariotyp die Option Schrägluftbild aus.
    • Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen.
    Hinweis:

    Da Sie für den Workflow sowohl Nadir-Bilddaten als auch Schrägluft-Bilddaten verwenden, sollten Sie unter Szenariotyp die Option Schrägluftbild auswählen.

    Parameter für die Workspace-Konfiguration

  3. Klicken Sie auf Weiter.

    Navigieren Sie zur Seite Bildsammlung. Geben Sie dort Parameter zu dem Sensor ein, der zum Aufnehmen der Bilder verwendet wurde.

  4. Vergewissern Sie sich, dass im Bereich Bildsammlung unter Sensortyp die Option Generische Messbildkamera ausgewählt wurde.

    Sensortyp, für den "Generische Messbildkamera" ausgewählt wurde

    Als Nächstes geben Sie die Datei der Frames-Tabelle an.

  5. Klicken Sie hierzu unter Quelldaten 1 unter Datei für die äußere Ausrichtung/Esri Frames-Tabelle auf die Schaltfläche Frames-Tabelle.

    Schaltfläche "Frames-Tabelle"

  6. Navigieren Sie im Fenster Frames-Tabelle zu Ordner > Orlando_Data > Frames. Wählen Sie die Datei Orlando_Frames_Table.csv aus, und klicken Sie auf OK.

    Fenster "Frames-Tabelle"

    Der Bereich Bildsammlung wird mit einigen der Informationen aktualisiert, die mit der Datei der Frames-Tabelle bereitgestellt werden. Hierzu zählen Raumbezugsinformationen zu den Mittelpunktkoordinaten des Bildes und die Liste mit den fünf Kameras. Als Nächstes müssen Sie die Informationen zu den Kameras importieren, die mit der Datei der Kameratabelle bereitgestellt werden.

  7. Klicken Sie neben Kameras auf die Schaltfläche Importieren.

    Schaltfläche "Importieren"

  8. Navigieren Sie im Fenster Kameratabelle zu Ordner > Orlando_Data > Frames. Wählen Sie die Datei Orlando_Cameras_Table.csv aus, und klicken Sie auf OK.

    Fenster "Kameratabelle"

    Mit einem grünen Häkchen neben den einzelnen Kamera-IDs wird angegeben, dass die Kamerainformationen erfolgreich importiert wurden.

    Kamera-IDs mit grünen Häkchen

  9. Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf Weiter.

    Als Nächstes zeigen Sie auf das DEM, das Sie im Workflow verwenden.

  10. Klicken Sie im Bereich Data Loader-Optionen unter DEM auf die Schaltfläche DEM auswählen.

    Schaltfläche "DEM auswählen"

  11. Navigieren Sie im Fenster Eingabe-Dataset zu Ordner > Orlando_Data > DEM. Wählen Sie die Datei North_Downtown_DEM.tif aus, und klicken Sie auf OK.

    Fenster "Eingabe-Dataset"

  12. Übernehmen Sie die anderen Standardeinstellungen im Assistentenbereich, und klicken Sie auf Fertig stellen.

    Nach ein paar Minuten ist der Workspace erstellt. Im Fenster Protokolle: Orlando_Workspace ist in der letzten Zeile angegeben, dass der Vorgang erfolgreich durchgeführt wurde.

    Fenster "Protokolle: Orlando_Workspace"

    Zudem wurde eine neue 2D-Karte mit dem Namen Orlando_Workspace erstellt.

    2D-Karte "Orlando_Workspace"

    Nun werden im Bereich Inhalt verschiedene Workspace-Komponenten angezeigt, darunter die Komponente Bildsammlung. Hierbei handelt es sich um ein neues Mosaik-Dataset, das alle 136 Luftbilder enthält.

    "Bildsammlung" im Bereich "Inhalt"

    Das Dataset Bildsammlung wird in erster Linie mit einem Footprint-Layer (grüne Umrisslinien) und einem Bild-Layer dargestellt, der die eigentlichen Bilder enthält. Die beiden Layer werden auf der Karte angezeigt.

    Bild-Footprints und die Bilder auf der Karte

    Tipp:

    Wenn die Bilder auf der Karte nicht zu sehen sind, vergrößern Sie die Ansicht.

    Standardmäßig werden nur die ersten 20 Bilder aus dem Dataset angezeigt. Die Anzahl kann geändert werden. Wenn Sie eine größere Anzahl wählen, kann dies jedoch Auswirkungen auf die Performance der Anzeige haben.

    Wenn Sie die Standardanzahl ändern möchten, navigieren Sie im Bereich Katalog zu Ordner > Orlando_3D_products > RealityMapping > Orlando_Workspace.ermw > Imagery > Orlando_Workspace.gdb. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Orlando_Workspace_Collection, und wählen Sie Eigenschaften aus. Klicken Sie auf die Registerkarte Standardeinstellungen. Geben Sie unter Maximale Anzahl an Rastern pro Mosaik die gewünschte Anzahl ein.

    Darüber hinaus wird nun auch die Registerkarte Reality-Mapping im Menüband angezeigt.

  13. Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Reality-Mapping.

    Registerkarte "Reality-Mapping"

    Die Registerkarte enthält verschiedene Werkzeuge zur Unterstützung der Ausrichtung von Bilddaten sowie zum Erstellen von 2D- und 3D-Produkten. Im Moment sind die Werkzeuge in der Gruppe Produkte nicht verfügbar, da die Eingabe-Bilder noch nicht ausgeglichen wurden.

  14. Klicken Sie in der Symbolleiste für den Schnellzugriff auf die Schaltfläche Projekt speichern, um das Projekt zu speichern.

    Schaltfläche "Projekt speichern"

Im ersten Teil dieses Workflows haben Sie die Eingabedaten heruntergeladen, ein ArcGIS Pro-Projekt eingerichtet, einen Reality-Mapping-Workspace erstellt und dort Eingabedaten eingegeben. Im zweiten Teil des Workflows führen Sie die Bildausrichtung durch und generieren 3D-Produkte.


Die Bilddaten verarbeiten

Nachdem Sie Projekt, Workspace und Bilddaten eingerichtet haben, beginnen Sie als Nächstes mit der Verarbeitung der Bilddaten. Zunächst verbessern Sie die Bildausrichtung mithilfe von Verknüpfungspunkten. Anschließend generieren Sie eine dichte Punktwolke und ein High-Fidelity-3D-Mesh.

Bildausrichtung mithilfe von Verknüpfungspunkten verbessern

Zur Verbesserung der relativen Genauigkeit von Eingabebildern verwenden Sie Verknüpfungspunkte. Hierbei handelt es sich um allgemeine Objekte oder Positionen in den Überlappungsbereichen zwischen benachbarten Bildern. Mit dem Werkzeug Ausgleichen werden Verknüpfungspunkte mithilfe von Bildabgleichungstechniken automatisch extrahiert und dazu verwendet, die Bilder besser relativ zueinander anzuordnen.

  1. Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Reality-Mapping in der Gruppe Ausgleichen auf die Schaltfläche Ausgleichen.

    Schaltfläche "Ausgleichen"

    Als Nächstes legen Sie einige Parameter für das Werkzeug Ausgleichen fest, mit denen die Qualität und Genauigkeit der Verknüpfungspunkte und des Bildausrichtungsprozesses bestimmt werden.

  2. Klicken Sie auf den Pfeil neben Abgleich von Verknüpfungspunkten, um das Element einzublenden.
  3. Stellen Sie sicher, dass das Kontrollkästchen Paarweiser Vollbildabgleich deaktiviert ist.

    Kontrollkästchen "Paarweiser Vollbildabgleich" deaktiviert

  4. Wählen Sie unter Ähnlichkeit der Verknüpfungspunkte die Option Hoch aus.

    Parameter "Ähnlichkeit der Verknüpfungspunkte", für den der Wert "Hoch" ausgewählt wurde

  5. Aktivieren Sie die Option Paarweiser Vollbildabgleich.

    Kontrollkästchen "Paarweiser Vollbildabgleich" aktiviert

  6. Übernehmen Sie alle anderen Standardwerte, und klicken Sie auf Ausführen.

    Der Vorgang kann einige Minuten dauern. Den Status können Sie im Fenster Protokolle verfolgen. Das Werkzeug meldet zunächst, dass die Verknüpfungspunkte berechnet werden, dann dass die Blockausgleichung berechnet wird und schließlich dass die Blockausgleichung übernommen wird. Für den Ausrichtungsprozess werden die Bilder in Blöcken aus mehreren Bildern gruppiert. Anschließend wird die Position der Blöcke ausgeglichen.

  7. Suchen Sie nach Abschluss des Prozesses im Fenster Protokolle nach der Zeile MeanReprojectionError(pixel).

    "MeanReprojectionError(pixel)" mit dem Wert 0,441

    Diese Zeile gibt Aufschluss über die Genauigkeit des Ausgleichs. Ein mittlerer Reprojektionsfehler von weniger als einem Pixel ist akzeptabel.

    Hinweis:

    Der von Ihnen ermittelte Genauigkeitswert kann sich geringfügig vom Wert im Beispielbild unterscheiden.

  8. Aktivieren Sie im Bereich Inhalt das Kontrollkästchen neben dem Layer Verknüpfungspunkte, um ihn zu aktivieren.

    Aktivierter Verknüpfungspunkte-Layer

    Auf der Karte werden alle vom Werkzeug Ausgleichen erkannten Verknüpfungspunkte angezeigt.

    Auf der Karte angezeigte Verknüpfungspunkte

    Damit haben Sie die relative Genauigkeit der Bilder optimiert.

    Hinweis:

    Wenn Sie möchten, können Sie mithilfe von Bodenpasspunkten auch die absolute Genauigkeit der Bildposition verbessern. Dieser Schritt geht über den Rahmen dieses Lernprogramms hinaus. Weitere Informationen hierzu finden Sie jedoch auf der Seite Hinzufügen von Bodenpasspunkten zu einem Reality-Mapping-Workspace.

3D-Produkte generieren

Als Nächstes generieren Sie die 3D-Produkte. Damit der Workflow überschaubar bleibt, werden diese 3D-Produkte hier nur für einen kleinen Bereich generiert. Der Layer Orlando_Small_AOI.shp enthält die Grenzen für diesen Interessenbereich. Sie fügen ihn der Karte hinzu, um ihn zu untersuchen.

  1. Blenden Sie im Bereich Katalog die Einträge Ordner, Orlando_Data und AOI ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Orlando_Small_AOI.shp, und wählen Sie Zu aktueller Karte hinzufügen aus.

    Menüoption "Zu aktueller Karte hinzufügen"

    Auf der Karte wird das Polygon für den Interessenbereich in einer nach dem Zufallsprinzip zugewiesenen Farbe (im folgenden Beispielbild in Violett) angezeigt.

    Polygon für den Interessenbereich

    Das Bild deckt einen wesentlich größeren Bereich ab als das Polygon für den Interessenbereich. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Bilder, die den Interessenbereich überlappen, eingebunden sind. Wenn Ergebnisse hoher Qualität erzielt werden sollen, müssen alle überlappenden Bilder verwendet werden.

  2. Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Orlando_Small_AOI.

    Layer "Orlando_Small_AOI" deaktiviert

  3. Verschaffen Sie sich im Menüband auf der Registerkarte Reality-Mapping einen Überblick über die Gruppe Produkt.

    Gruppe "Produkt" auf der Registerkarte "Reality-Mapping"

    Nach dem Bildausgleich sind nun einige Werkzeuge in dieser Gruppe verfügbar. Produkte können mithilfe der einzelnen Produkt-Schaltflächen (z. B. Punktwolke oder 3D-Mesh) einzeln oder mithilfe der Schaltfläche Mehrere Produkte zusammen generiert werden. Hier verwenden Sie die letztere Option.

    Hinweis:

    Derzeit sind die Schaltflächen für 2D-Produkte (z. B. DSM, True Ortho und DSM-Mesh) noch nicht verfügbar, da Ihr Workspace Schrägluft-Bilddaten enthält, die für die Generierung von 2D-Produkten nicht geeignet sind.

  4. Klicken Sie auf der Registerkarte Reality-Mapping auf Mehrere Produkte.

    Schaltfläche "Mehrere Produkte"

    Der Reality-Mapping-Produktassistent wird mit der Seite Produktgenerationseinstellungen angezeigt.

    "Reality-Mapping-Produktassistent" wird angezeigt.

  5. Vergewissern Sie sich, dass die Produkte Punktwolke und 3D-Mesh ausgewählt sind.
  6. Klicken Sie auf Gemeinsame erweiterte Einstellungen.

    Schaltfläche "Gemeinsame erweiterte Einstellungen"

    Daraufhin wird das Fenster Erweiterte Produkteinstellungen angezeigt. Hier können Sie Parameter festlegen, die sich auf alle zu generierenden Produkte auswirken.

  7. Vergewissern Sie sich, dass im Fenster Erweiterte Produkteinstellungen unter Qualität die Option Ultra ausgewählt ist.

    Mit diesem Parameter sorgen Sie dafür, dass abgeleitete Produkte die höchste Bildauflösung aufweisen. Wenn Sie für die Einstellung Qualität die Option Hoch, Mittel oder Niedrig auswählen, weisen die Produkte die zweifache, vierfache bzw. achtfache Auflösung des Quellbildes auf.

  8. Vergewissern Sie sich, dass unter Szenariotyp die Option Schrägluftbild ausgewählt ist.

    Der Szenariotyp Schrägluftbild wurde beim Erstellen des Workspace ausgewählt. Er wurde ausgewählt, weil das Dataset Schrägluftbilder enthält, die zum Erzeugen von 3D-Produkten erforderlich sind.

    Fenster "Erweiterte Produkteinstellungen"

  9. Klicken Sie unter Produktgrenze auf die Schaltfläche Durchsuchen.
  10. Navigieren Sie im Fenster Produktgrenze zu Ordner > Orlando_Data > AOI. Wählen Sie Orlando_Small_AOI.shp aus, und klicken Sie auf OK.

    "Orlando_Small_AOI.shp" ausgewählt

    Die generierten 3D-Produkte sind auf eine Ausdehnung begrenzt, die durch die AOI-Feature-Class bestimmt wird.

  11. Aktivieren Sie die Option Globalen Farbausgleich anwenden.

    Kontrollkästchen "Globalen Farbausgleich anwenden" aktiviert

    Manchmal gibt es große Farbtonvariationen zwischen Bildern. Mit dieser Option wird sichergestellt, dass die Farbtöne von Bild zu Bild gleichmäßig übergehen.

  12. Klicken Sie auf OK.
  13. Klicken Sie im Bereich Reality-Mapping-Produktassistent auf der Seite Produktgenerationseinstellungen auf Weiter.
  14. Übernehmen Sie auf der Seite 3D-Mesh-Einstellungen unter Format den Standardwert SLPK.

    Seite "3D-Mesh-Einstellungen"

    Hinweis:

    Die 3D-Produktgenerierung kann je nach Systemressourcen mehrere Stunden dauern. Zum Vergleich: Bei einem Computer mit einem i7-Prozessor, 32 GB RAM und einer SSD-Festplatte dauerte der Vorgang zweieinhalb Stunden.

    Wenn Sie Zeit sparen und diesen Vorgang nicht durchführen möchten, können Sie für das restliche Lernprogramm vorgefertigte Ausgabe-Datasets verwenden. Navigieren Sie im Bereich Katalog zu Ordner > Orlando_Data > Ausgabe > Punktwolke. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Punktwolke, und wählen Sie Zu aktueller Karte hinzufügen aus.

    Menüoption "Zu aktueller Karte hinzufügen"

    Wenn Sie das vorgefertigte Ausgabe-Dataset verwenden möchten, fahren Sie mit dem nächsten Abschnitt (3D-Produkte untersuchen) fort.

  15. Wenn Sie den Vorgang ausführen möchten, klicken Sie auf Fertig stellen.

    Schaltfläche "Fertig stellen"

    Während des Vorgangs werden im Fenster Protokolle weitere Statusinformationen angezeigt. Nach Abschluss des Vorgangs wird im Protokoll angezeigt, dass der Vorgang erfolgreich abgeschlossen wurde.

    Protokoll, in dem angezeigt wird, dass der Vorgang erfolgreich abgeschlossen wurde

3D-Produkte untersuchen

Damit haben Sie 3D-Produkte generiert (oder Sie haben sich entschieden, die vorgefertigten 3D-Produkte zu verwenden). Als Nächstes werden Sie diese untersuchen. Zunächst sehen Sie sich die Punktwolke an.

  1. Aktivieren Sie hierzu im Bereich Inhalt unter Datenprodukte den Layer Point Cloud, und blenden Sie ihn ein, sodass die entsprechende Symbolisierung angezeigt wird.

    Layer "Point Cloud" aktiviert

    Ihre Werte und der Prozentsatz der Daten können sich von den hier angezeigten unterscheiden.

    Tipp:

    Wenn Sie vorgefertigte 3D-Produkte verwenden, wird der Layer Point Cloud.lasd unter Referenzdaten angezeigt.

    Der Punktwolken-Footprint wird mit einer roten Umrisslinie angezeigt.

    In rot angezeigter Punktwolken-Footprint

    Hinweis:

    Dieses Dataset wird im LAS-Format angezeigt, das in der Regel zum Speichern von Punktwolkendaten verwendet wird. Weitere Informationen zu LAS-Datasets.

  2. Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt die Layer Footprint und Image, damit die Punktwolke besser zu sehen ist.

    Die deaktivierten Layer "Footprint" und "Image"

  3. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Layer Point Cloud, und wählen Sie Auf Layer zoomen aus.

    Menüoption "Auf Layer zoomen"

  4. Vergrößern Sie die Ansicht der Karte ggf., bis die Punkte des Layers Point Cloud zu erkennen sind.

    Die Punkte des Layers "Point Cloud", die auf der Karte angezeigt werden

    Die Punkte mit der geringsten Höhe werden in Blau, die mit einer mittleren Höhe in Gelb und die mit der größten Höhe in Rot angezeigt.

  5. Sie können die Ansicht weiter vergrößern und schwenken, um den Layer zu untersuchen.

    In der 2D-Karte ist die Visualisierung der 3D-Punktwolke begrenzt. Als Nächstes visualisieren Sie dieses Dataset in einer 3D-Szene.

  6. Blenden Sie im Bereich Katalog Ordner, Orlando_3D_products, Reality Mapping, Orlando_Workspace.ermw, Products, Reality und Point_Cloud ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Point_Cloud.lasd, zeigen Sie auf Hinzufügen zu neuer, und wählen Sie Lokale Szene aus.
    Tipp:

    Wenn Sie die vorgefertigten 3D-Produkte verwenden, navigieren Sie zu Ordner > Orlando_Data > Output > Point_Cloud.

    Optionen zum Hinzufügen von "Point_Cloud.lasd" zu einer neuen lokalen Szene

    Die Punktwolke wird in einer neuen Szene angezeigt, wobei dieselbe Symbolisierung wie zuvor verwendet wird, jetzt jedoch in 3D.

    In einer Szene angezeigte Punktwolke

    Zur besseren Erkundung des Punktwolken-Layers neigen und drehen Sie die Szene mit dem Navigator.

  7. Suchen Sie in der Szene nach dem Navigator. Klicken Sie auf den Pfeil, um auf die Funktionalität zur 3D-Navigation zuzugreifen.

    Pfeil, um auf die Funktionalität zur 3D-Navigation zuzugreifen

    Der Navigator wechselt zu einer 3D-Kugel, und ein zusätzliches Rad für die 3D-Navigation wird angezeigt.

  8. Verwenden Sie im erweiterten Navigator das mittlere Rad, um die Szene zu neigen und zu drehen. Verwenden Sie das Mausrad, um die Ansicht zu vergrößern und zu verkleinern.

    Eingeblendeter Navigator

    Tipp:

    Alternativ können Sie auch mit der Tastatur in der Szene navigieren, indem Sie die folgenden Tasten drücken: V zum Neigen, B zum Drehen, C zum Schwenken und Z zum Zoomen, jeweils in Verbindung mit der NACH-OBEN-, NACH-UNTEN-, NACH-LINKS- und NACH-RECHTS-Taste.

  9. Erkunden Sie den Layer Point_Cloud.lasd, indem Sie ihn aus verschiedenen Winkeln betrachten.

    Layer "Point_Cloud.lasd" in einem bestimmten Winkel

    Auf dem Layer sind Gebäude, Vegetation und Bodeninformationen dargestellt.

  10. Vergrößern Sie die Ansicht, und vergewissern Sie sich, dass der Layer aus Punkten auf verschiedenen Höhen besteht.

    Vergrößerter Layer "Point_Cloud.lasd"

  11. Wenn Sie die Erkundung abgeschlossen haben, klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer Point_Cloud.lasd, und wählen Sie Auf Layer zoomen aus.

    Als Nächstes verschaffen Sie sich einen Überblick über das 3D-Mesh-Produkt.

  12. Blenden Sie im Bereich Katalog unter Reality die Ordner Mesh und slpk ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Mesh.slpk, und wählen Sie Zu aktueller Karte hinzufügen aus.
    Tipp:

    Wenn Sie die vorgefertigten 3D-Produkte verwenden, navigieren Sie zu Ordner > Orlando_Data > Output > Mesh.

    "Mesh.slpk" im Bereich "Katalog"

    Das Mesh wird in den Punktwolken überlagert angezeigt.

  13. Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Point_Cloud.lasd.

    Layer "Point_Cloud.lasd" deaktiviert

  14. Neigen und drehen Sie die Szene. Vergrößern und verkleinern Sie die Ansicht, um die fotorealistischen Details des 3D-Mesh zu beobachten.

    Das in einem bestimmten Winkel angezeigte 3D-Mesh

  15. Klicken Sie in der Symbolleiste für den Schnellzugriff auf die Schaltfläche Projekt speichern, um das Projekt zu speichern.

Zur Verbesserung des Zugriffs auf Ausgabe-3D-Datasets dieser Art können Sie diese als Online-Szene im ArcGIS Online-Konto Ihrer Organisation veröffentlichen. Ein solches Beispiel für eine Online-Szene haben Sie zu Beginn dieses Lernprogramms gesehen. Weitere Informationen dazu finden Sie auf der Seite Gehostete Szenen-Layer veröffentlichen. Die 3D-Datasets können in verschiedene Projekte integriert und mit anderen GIS- oder BIM-Layern kombiniert werden.

In diesem Lernprogramm haben Sie eine dichte Punktwolke und ein fotorealistisches 3D-Mesh erstellt und dazu ein Schrägluftbild mit hoher Auflösung und Nadir-Bilddaten verwendet, die einen Abschnitt von Orlando abdecken. Sie haben die Eingabedaten heruntergeladen, ein ArcGIS Pro-Projekt und einen Reality-Mapping-Workspace erstellt, in den Sie die Bilddaten geladen haben. Danach haben Sie die relative Genauigkeit der Bildausrichtung mithilfe von automatisch generierten Verknüpfungspunkten verbessert. Und schließlich haben Sie mit dem Assistenten "Mehrere Produkte" 3D-Produkte erstellt und in einer Szene angezeigt.

Weitere vergleichbare Lernprogramme finden Sie in der Reihe ArcGIS Reality for ArcGIS Pro testen.