Fischauge und rigorose Qualitätskontrolle

Die Arbeitsgruppe von Pollefeys entwickelte bereits vor zwei Jahren einen 3D-Scanner für Smartphones. Dieser war für kleinere Objekte gedacht. Im aktuellen Projekt können dank der Fischaugenkamera und der grossen Rechenleistung des verwendeten Geräts erstmals auch ganze Gebäude kartiert werden. «In Zukunft könnte man damit wohl sogar ganze Stadtteile vermessen», so Sattler.

Wie die Forscher feststellten, kommt es bei der Kartierung grosser Objekte immer wieder zu falsch berechneten 3D-Koordinaten. «Die Unterscheidung richtiger von falscher Information ist gar nicht so einfach», erklärt Sattler. «Wir lösten das Problem, indem wir die Software so programmierten, dass sie zweifelhafte Werte rigoros löscht.» Damit das 3D-Modell kein Flickwerk wird, ist Echtzeit-Feedback wichtig. Der Benutzer weiss dank einer Vorschau stets, für welche Bereiche des Gebäudes er genügend Informationen gesammelt hat und welche er noch scannen muss.

Möglich ist ein solches Echtzeit-Feedback, weil dank der grossen Rechenleistung alle Berechnungen direkt auf dem Tablet gemacht werden. Dieser Umstand ermögliche auch Augmented-Reality-Anwendungen, sagt Sattler. Ein Beispiel dafür ist eine Stadtführung, bei der sich ein Tourist mit einem Tablet real durch eine Stadt bewegt. Betrachtet er ein Gebäude «durch» sein Tablet, können sogleich auf dem Bildschirm zusätzliche Informationen zum Gebäude eingeblendet werden. Weitere mögliche Anwendungen wären die Erstellung von Gebäudemodellen, die 3D-Kartierung von archäologischen Ausgrabungen oder Virtual-Reality-Computerspiele.

Ausserdem könnte man die Technik in Autos einbauen, damit diese zum Beispiel automatisch die Begrenzung der Strasse oder die Dimensionen einer Parklücke erfassen können. So sind denn auch Erkenntnisse aus dem EU-Projekt V-Charge zur Entwicklung von selbst parkierenden Autos, an dem Marc Pollefeys Gruppe beteiligt war, in das aktuelle Projekt geflossen.

Die nun an der ETH entwickelte Software ist Teil des Project Tango von Google. «Unsere Software ist nun Teil der Software-Datenbank von Google. Wir hoffen natürlich, dass Google unsere Technologie den Endnutzern zur Verfügung stellt und die nächste Version des Tango-Tablets damit standardmässig ausrüstet», sagt Sattler. «Unser Traum wäre natürlich, dass dereinst jedes Mobilgerät diese Funktion enthält, damit Apps entwickelt werden können, die sie nutzen.» Ein grosser Computerhersteller kündete jüngst an, im Sommer ein Smartphone mit der Google-Tango-Technologieplattform auf den Markt zu bringen.