Grammatikbasierte Erzeugung von Innenraummodellen durch mobile Teilnehmer

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dieter Fritsch; Professor Dr. Kurt Rothermel
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb ; Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie ; Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 230854668

Karten sind eine wesentliche Voraussetzung für ortsbezogene Anwendungen. Während Straßenkarten und detaillierte Stadtmodelle heute bereits großflächig in 2D und zunehmend auch in 3D zur Verfügung stehen, fehlen oft detaillierte Innenraummodelle, da ihre Erstellung bisher mit großem manuellen Aufwand verbunden ist. Ansätze zur kollaborativen Erstellung von Innenraummodellen versuchen, dieses Problem zu lösen, indem sie aus von mobilen Benutzern gesammelten Sensordaten (z.B. Bewegungsspuren und Kamerabildern) Innenraummodelle automatisch ableiten. Das übergeordnete Ziel der zweiten Förderperiode ist daher die Entwicklung von Methoden zur automatischen Erstellung von 3D-Innenraummodellen aus kollaborativ erfassten Sensordaten. Ausgangspunkt sind dabei die in der ersten Förderperiode entwickelten Methoden zur Generierung von 2D-Flurplänen aus verteilt erfassten Benutzerbewegungsspuren. Eine weitere wichtige Grundlage sind die in der ersten Förderperiode entwickelten Innenraumgrammatiken, die strukturelle Regeln des Aufbaus von 2D-Flurplänen beschreiben. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von Grammatiken ein hohes Potential zur Verbesserung der Modellqualität sowie zur Reduzierung des Energieverbrauchs der an der Erfassung beteiligten mobilen Geräte hat. Aus diesem Grund sollen auch in der zweiten Förderperiode grammatikbasierte Methoden im Mittelpunkt stehen - diesmal jedoch in erweiterter Form zur Generierung von Innenraummodellen in drei Dimensionen. Der Übergang von der grammatikbasierten Modellierung von 2D-Flurplänen auf die deutlich komplexeren 3D-Modelle, welche Korridor- und Raumstrukturen unterschiedlicher Höhe sowie im Raum enthaltene Objekte abdecken sollen, erfordert weitergehende Grammatikkonzepte und Verfahren zur Generierung solcher 3D-Innenraummodelle. Eine weitere Aufgabe ist die Ergänzung der Innenraumgrammatiken um semantischer Informationen, sowie deren Ausnutzung bei der Modellgenerierung. Wie bereits in der ersten Förderperiode spielt bei den zu entwickelnden Verfahren der Aspekt der Energieeffizienz eine wichtige Rolle. Neben der energieeffizienten Erfassung tritt nun verstärkt die energieschonende Verarbeitung der umfangreichen Bilddaten in den Vordergrund. Dabei stellt sich die Frage nach einer unter Energiegesichtspunkten optimalen Verteilung der an der Modellgenerierung beteiligten Funktionen. Damit eng verwandt sind Untersuchungen zur energieeffizienten Kommunikation der für die verteilte Erfassung und Berechnung erforderlichen Daten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen