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Sean Higgins Di, Nov 10, '20 6 min read

Wie Software Ihren mobilen Mapper zukunftssicher machen kann

Die Software in mobilen Mappingsystemen bietet einen einzigartigen Vorteil: Mobile Mapper erhalten auch nach dem Kauf ständig weiter Softwareupdates.

Für die fortschrittlichsten Technologien für kommerzielle Zwecke und Verbraucher:innen ist Software heutzutage unverzichtbar geworden.

Die leistungsstarke Kamera in Ihrem Smartphone ist beispielsweise auf komplexe Software angewiesen, um Aufgaben zu erfüllen, die die Hardware alleine nicht stemmen könnte. Mit einem einzigen Knopfdruck sorgt die Kamera für die perfekte Belichtung und schießt gestochen scharfe, rauschfreie Fotos - und das auch in fast völliger Dunkelheit. Bei modernen Autos ist das nicht anders: von den Tesla-Limousinen, die komplexe Algorithmen für autonomes Fahren nutzen, bis hin zu den Elektro-Hybridfahrzeugen, die den Stromverbrauch per Software steuern.

Einige haben diesen Trend "Software frisst die Welt" genannt, und dieser Trend ist nun auch bei Vermessungs- und Dokumentationstools angekommen.

Software hat die Vermessungsarbeit transformiert

Lange Zeit wurde die Dokumentation mit manuellen Hilfsmitteln wie Maßbändern, Theodoliten und Totalstationen durchgeführt. Dann kamen Laserscanner auf, die Software zur grundlegenden Steuerung des Geräts und zur Verarbeitung von 3D-Punktwolken verwenden.

Mobile Mappingsysteme schöpfen die Möglichkeiten der Software noch mehr aus und nutzen sie zur Optimierung des gesamten Arbeitsablaufs. Hier sind nur einige Beispiele dafür, wie mobile Mapper Software und Datenverarbeitung einsetzen, um die Dokumentation zu erleichtern:

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Der versteckte Nutzen von Software

Neben der oben erwähnten Optimierung bietet die Software in mobilen Mappingsystemen noch einen weiteren, nicht ganz so offensichtlichen Vorteil: Käufer:innen von mobilen Mappern erhalten auch nach dem Kauf ständig weiter Softwareupdates für ihre Geräte.

Auch wenn ein Anbieter ein mobiles Mappingsystem bei der Markteinführung noch so vollständig und hochwertig wie möglich gestalten mag, wird er Software nutzen müssen, um seine Geräte nachträglich zu aktualisieren. Diese Anbieter bieten nicht nur Firmware-Updates zur Wartung oder Fehlerbehebung an, sondern liefern oft auch kostenlose Software-Updates, die die Datenqualität und Benutzerfreundlichkeit verbessern.

Sehen wir uns einmal einige Beispiele dafür an, wie das in der Praxis aussieht.

SLAM-Updates für genauere Punktwolken

SLAM ist eine softwarebasierte Funktion in mobilen Mappern, die Daten von den Sensoren des Geräts zusammenführt und die endgültige Punktwolke erzeugt. Durch die Verbesserung der Qualität und Genauigkeit von SLAM durch Software-Updates kann ein Anbieter die Genauigkeit der endgültigen Punktwolke erhöhen.

So könnten Anbieter ihre SLAM-Algorithmen updaten, um mit den neuen Fortschritten in der Technologie Schritt zu halten. Stellen Sie sich vor, es gibt einen Durchbruch in der SLAM-Forschung, der es dem Lidar-Sensor in Ihrem mobilen Mappingsystem ermöglicht, ohne zusätzliche Hardware genauere Punktwolken zu erzeugen. Theoretisch kann ein Anbieter diesen neuen Ansatz auf seine SLAM-Software anwenden und Ihnen ein kostenloses Update zur Verfügung stellen.

Ein Anbieter kann sein SLAM außerdem verbessern, indem er genau darauf achtet, wie seine Nutzer:innen das Gerät verwenden, und sich dann an ihre Bedürfnisse anpasst. Sie können nach Mustern suchen - z. B. wenn Benutzer eher zu längeren als zu kürzeren Scans neigen - und dann das SLAM so optimieren, dass es in diesem Anwendungsfall besser funktioniert und genauere Daten liefert.

Ein Anbieter kann sein SLAM auch aktualisieren, um Anwendungsfälle zu bewältigen, die das Entwicklungsteam anfangs möglicherweise nicht vorgesehen hat. Hier ein Beispiel aus der Praxis: Nach der Veröffentlichung vom NavVis M6 berichteten einige Benutzer:innen über Probleme mit dem SLAM-Tracking in Räumen mit einer sehr komplizierten Bauform. Das Support-Team hat sich dahingehend die Daten angesehen und festgestellt, dass die Punktwolken in diesen Räumen manchmal "wackelig" waren, d. h. wenn die Daten der Punktwolken in einer Grundrissansicht anzeigt wurden, waren die Wände und der Boden verzerrt.

Um die vom Gerät erzeugten Daten zu verbessern, erstellte das Team Mapping and Perception von NavVis eine vollständige Testreihe, um das Problem anhand quantitativer Tests zu untersuchen. Sie erfassten eine Vielzahl von Datensätzen unter Umständen, die das Problem wiedergaben, und verglichen die Ergebnisse mit Kontrollpunkten, um den Fehler zu überprüfen.

Als Nächstes optimierten sie die Kalibrierungsalgorithmen und das SLAM für den NavVis M6 und untersuchten dann die Ergebnisse. Dieser Schritt wurde immer und immer wieder wiederholt, indem sie verschiedene Forschungsideen und Vermutungen anstellten und das SLAM schrittweise verbesserten, um dessen Genauigkeit und Leistung zu erhöhen.

Im Endeffekt konnte das Team das Problem sowohl qualitativ (keine "wackeligen" Punktwolken mehr) als auch quantitativ (weniger Fehler der Punktwolken im Vergleich zu Kontrollpunkten) beheben. Im Anschluss wurde die Software des NavVis M6 für künftige Kund:innen aktualisiert und an bestehende Kund:innen kostenlos weitergegeben.

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Verbesserung des Live-Feedbacks für eine bessere Benutzerfreundlichkeit (...und bessere Daten)

Viele mobile Mappingsysteme verwenden ein Tablet-Display, das während des Scannens ein Live-Feedback anzeigt. Durch die Aktualisierung dieser Schnittstelle nach Markteinführung des Systems können die Anbieter auf die Herausforderungen der Arbeitsabläufe der Kund:innen reagieren, um einer Vielzahl von Benutzer:innen zu helfen, bessere Daten zu erfassen.

Das könnte bedeuten, dass eine einfache Meldung hinzugefügt wird, die den Benutzer:innen die empfohlene Anzahl von Kontrollpunkten für ihren Scan mitteilt, oder dass eine Warnmeldung angezeigt wird, die Benutzer:innen über den richtigen Zeitpunkt für einen Schleifenschluss informiert, usw.

Dadurch können völlig neue Funktionen hinzugefügt werden. Hier ist ein weiteres Beispiel aus der Praxis, um zu zeigen, wie sich das für Auswirkungen haben kann: Nach der ersten Veröffentlichung vom NavVis M6 erhielt das Support-Team Anfragen von Kund:innen, die Probleme mit ihren Kontrollpunkten hatten. Sie haben den Kontrollpunkt während ihres Scans erfasst und sind dann wieder zum Kontrollpunkt zurückgekehrt, um ihn zu vermessen. Dabei stellten sie fest, dass der Punkt nicht dort war, wo sie ihn markiert hatten.

Dies führte zu Problemen in der Datenverarbeitungsphase, da die Kontrollpunkt-Funktion auf Vermessungskoordinaten angewiesen ist, um die Qualität der Punktwolke vollständig zu optimieren, und die Benutzer:innen auf die Passpunkte angewiesen sind, um verschiedene Datensätze miteinander zu registrieren.

Das Team von NavVis erwog zunächst, die Verarbeitungssoftware zu aktualisieren, entschied sich dann aber dafür, der Bedienoberfläche eine neue Funktion hinzuzufügen. Es wurde letztendlich eine "Wiederherstellungsfunktion" hinzugefügt, die es den Benutzer:innen ermöglicht, den ursprünglichen Kontrollpunkt zu löschen und ihn erneut zu erfassen. Dadurch konnte das Problem vor Ort und mit geringem Aufwand gelöst werden.

Auch dieses Update wurde wieder einmal kostenlos zur Verfügung gestellt. Auf diese Weise konnte die Benutzerfreundlichkeit des Geräts verbessert, Probleme bei der Nachbearbeitung beseitigt und qualitativ hochwertigere Daten erzeugt werden.

Software bedeutet Langlebigkeit für Ihr Gerät

Da sich mobile Mappingsysteme auf Software stützen, um jeden Teil des Arbeitsablaufs zu optimieren, können sie Vorteile bieten, die andere Systeme nicht bieten können. Die Hersteller können Änderungen an dieser Software vornehmen, um das Gerät in Zukunft zu verbessern. Oder es können die SLAM-Verarbeitung aktualisiert werden, um die Punktwolken genauer zu machen, oder Funktionen hinzugefügt werden, um den Arbeitsablauf noch einfacher zu gestalten.

Der NavVis M6 ist ein gutes Beispiel dafür. Wie Sie oben gesehen haben, hat das Tool im Laufe der Jahre eine Reihe von Updates und neuen Funktionen erhalten, die es heute viel leistungsfähiger machen als bei seiner Veröffentlichung - und der M6 wird auch in Zukunft kontinuierlich verbessert werden.

Die wichtigste Erkenntnis? Ein Mappingsystem, das sich zur Optimierung auf Software stützt, ist kein statisches Gerät. Es handelt sich nicht um ein Stück feststehende Hardware mit feststehender Firmware, das sich nach dem Tag des Kaufs niemals ändern, neue Funktionen erhalten oder verbessern wird. Es handelt sich um ein dynamisches Tool, das sich noch lange nach Markteinführung weiterentwickeln kann und im Laufe der Zeit immer besser wird, da der Anbieter dazu lernt und das Produkt verbessert.

Sean Higgins ist selbstständiger Technikjournalist, ehemaliger Redakteur einer Fachzeitschrift und Naturliebhaber. Er ist der Meinung, dass 3D-Technologien klar und verständlich erklärt und besprochen werden sollten.

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Sean Higgins

Sean Higgins is an independent technology writer, former trade publication editor, and outdoors enthusiast. He believes that clear, buzzword-free writing about 3D technologies is a public service.