Fraunhofer AustriaIn seiner Dissertation stellt Ulrich Krispel Methoden vor, um komplexe Objekte wie Gebäude digital zu erfassen. Der Clou: eine neuartige Grammatik zur Erzeugung von Kompositionshierarchien.
In vielen Anwendungsdomänen, etwa der Visualisierung oder Dokumentation für Gebäudeplanung und -konstruktion, ist eine digitale Repräsentation von real existierenden Objekten wichtig. Solche Objekte sind oft Teil einer Gruppe oder Klasse von ähnlich strukturierten Objekten - komplexere Objekte wie Häuser sind oft aus simpleren Objekten wie Wänden und Fenstern zusammengesetzt.
Eine reichhaltige digitale Beschreibung eines komplexen Objekts besteht daher nicht ausschließlich aus seiner Form oder äußeren Hülle, sondern auch aus seiner Struktur beziehungsweise der Kompositionshierarchie von simpleren Objekten. Eine allgemeinere Möglichkeit, um solche Kompositionshierarchien zu beschreiben, ist ein generatives Modell. Ein solches Modell generiert die Hierarchie oder Struktur bei seiner Auswertung. Ein parametrisches generatives Modell kann somit eine ganze Klasse von ähnlich strukturierten Objekten generieren.
Ulrich Krispel bespricht in seiner Dissertation formbasierte Methoden zur generativen Erzeugung von Kompositionshierarchien und präsentiert eine neuartige Shape-Grammatik für generative Vorwärtsmodellierung. Weiterhin stellt er zwei Methoden vor, um das inverse Problem zu lösen: Die Akquise einer reichhaltigen digitalen Beschreibung von real existierenden Objekten durch die Weiterverarbeitung von Messdaten. Zur Erzeugung dieser Struktur werden generative Modelle miteinbezogen, welche das Vorwissen über die Objektklasse repräsentieren. Damit wird es möglich, fehlende Messdaten zu ergänzen oder Messfehler zu dezimieren, welche dem Vorwissen nach „unmögliche“ Konfigurationen darstellen.
Die erste Methode parst die hierarchische Struktur einer Gebäudefassade, ausgehend von einem Orthofoto der Fassade und einer Grammatik, welche die architektonischen Richtlinien beschreibt. Die zweite Methode liefert eine Hypothese von elektrischen Leitungen in Wänden, anhand von Distanzmessungen, optischen Messdaten und einer Grammatik, welche die technischen Normen zur Leitungsverlegung beschreibt.
Die öffentliche Verteidigung der Dissertation zum Thema »Generative Methods for Data Completion in Shape Driven Systems« fand am 14. November 2018 in Graz statt. Betreuer der Arbeit war Prof. Dr. Dieter Fellner.
