Gaussian Splatting im Winter mit der PortalCam
TitleAusgangssituation und Zielsetzung
Mobile Datenerfassung unter winterlichen Bedingungen stellt besondere Anforderungen an Hard- und Software. Niedrige Temperaturen, Schnee sowie wechselnde Lichtverhältnisse gelten als potenzielle Störfaktoren für die Datenerfassung und spätere Rekonstruktion von farbigen Modellen. Ziel dieses Anwenderberichts war es, zu prüfen, wie zuverlässig sich Gaussian Splatting mit der PortalCam von XGRIDS unter realen Winterbedingungen einsetzen lässt.
Als Testszenario diente eine Außenaufnahme während des Sturmtiefs „Ellie“, bei der bewusst auf kontrollierte Bedingungen (wie bspw. in einem Innenraum) verzichtet wurde.
TitleEinsatzbedingungen vor Ort
Der Scan wurde bei einer Außentemperatur von rund -5° durchgeführt. Während der Aufnahme kam es gegen Ende zusätzlich zu leichtem Schneefall. Die PortalCam zeigte während des gesamten Einsatzes ein stabiles Verhalten und ließ sich ohne Einschränkungen bedienen.
Besonders unter winterlichen Bedingungen erwies sich das geringe Gewicht und die kompakte Bauform der PortalCam als Vorteil. Die Datenerfassung konnte zügig und ohne Ermüdungserscheinungen durchgeführt werden, was sich positiv auf die Scanqualität auswirkte.
TitleDurchführung der Datenerfassung
Die Aufnahme erfolgte als durchgehender mobiler Scan. Dabei wurde eine Strecke von rund 310 Metern zurückgelegt.
Eckdaten der Datenerfassung:
- Scandauer: ca. 6 Minuten 30 Sekunden
- Scanweg: ca. 310 Meter
- Durchschnittliche Gehgeschwindigkeit: 0,79 Meter pro Sekunde
Trotz der niedrigen Temperaturen und des einsetzenden Schnees konnten während der gesamten Aufnahme saubere Bilddaten erfasst werden, die eine stabile Grundlage für die spätere Gaussian-Splat-Rekonstruktion bildeten.
TitleDatenübertragung & Projektanlage
Nach Abschluss der Datenerfassung wurden die Scandaten per Kabel auf einen Laptop übertragen und in Lixel CyberColor Studio importiert. Dort wurde ein neues Projekt angelegt und die Rekonstruktionsparameter für das Gaussian-Splat-Modell definiert.
Die Verarbeitung erfolgte bewusst mit qualitätsorientierten Einstellungen, um die maximal mögliche Detailtiefe aus den Daten zu gewinnen.
TitleRekonstruktion des Gaussian-Splat-Modells
Für die Rekonstruktion wurde die Einstellung „Slow“ gewählt. Diese Variante benötigt mehr Rechenzeit, liefert jedoch eine deutlich höhere Stabilität und Detailqualität des resultierenden Modells.
Prozessierungsparameter im Überblick:
- Rekonstruktionseinstellung: Slow
- Rekonstruktionsdauer: ca. 5 Stunden
- Ursprüngliche Scandauer: 6 Minuten 30 Sekunden
Das Ergebnis war ein sehr ruhiges, detailreiches Gaussian-Splat-Modell, das die Umgebung realitätsnah und ohne sichtbare Artefakte abbildet. Die winterlichen Aufnahmebedingungen hatten keinen negativen Einfluss auf die Qualität der Rekonstruktion.
TitleWeiterverarbeitung im XGRIDS Ökosystem
Das fertige Gaussian-Splat-Modell wird im XGRIDS-Ökosystem als LCC-Modell (Lixel CyberColor Modell) bezeichnet. Dieses kann im LCC Studio Editor umfassend weiterbearbeitet werden.
Zu den genutzten Bearbeitungsmöglichkeiten zählten unter anderem:
- Austausch und Anpassung des Himmels
- Erstellung von Animationen
- Integration zusätzlicher 3D-Modelle in den Formaten OBJ, GLB oder FBX
- Optimierung der Szene für Präsentations- und Visualisierungszwecke
TitleEinsatz in der Unreal Engine mit dem XGRIDS SDK
Ein weiterer Schritt bestand im Export des LCC-Modells über die XGRIDS SDKs in die Unreal Engine. Dort wurde das Gaussian-Splat-Modell als Basis für eine interaktive Szene genutzt. Ergänzend konnten dynamische Inhalte integriert werden, beispielsweise fallender Schnee, um die winterliche Stimmung der Szene realistisch darzustellen.
Dieser Workflow zeigt das Potenzial von Gaussian Splatting nicht nur für statische Visualisierungen, sondern auch für interaktive Echtzeitanwendungen.
TitleFazit & Praxiseinschätzung
Der durchgeführte Schneetest bestätigt, dass Gaussian Splatting mit der PortalCam auch unter winterlichen Bedingungen zuverlässig eingesetzt werden kann. Weder niedrige Temperaturen noch Schneefall hatten einen negativen Einfluss auf die Datenerfassung oder die spätere Rekonstruktion.
In Kombination mit Lixel CyberColor Studio und den Exportmöglichkeiten in Echtzeit-Engines wie der Unreal Engine entsteht ein leistungsfähiger Workflow für realitätsnahe 3D-Szenen, Digital Twins und immersive Anwendungen. Die PortalCam erweist sich damit als robustes Werkzeug für den ganzjährigen Einsatz im Außenbereich.