Matterport 16K: Forensische Präzision und Datenhoheit außerhalb der Cloud

16K Native Panoramen aus Matterport: Neue Möglichkeiten für 360-Grad-Rundgänge

Intro

In der Welt der virtuellen Touren und 360-Grad-Rundgänge erwarten Profis heute mehr als nur eine beeindruckende Cloud-Ansicht. Viele Immobilienmakler, Bauleiter, Denkmalschützer und Industrieunternehmen benötigen Dienstleistungen jenseits der Online-Präsentation.

Bildqualität und Aufnahmegeschwindigkeit erreichen neue Bestwerte

Was Bildqualität, Geschwindigkeit und Präzision der 3D-Datenerfassungangeht, setzt die aktuelle Generation der Kameras/Scanner (Pro3) bereits Maßstäbe. Matterport selbst, und auch verschiedene Anbieter von Add-Ons wie MPSkin oder Treedis, haben mittlerweile die Präsentations- und Anwendungsmöglichkeiten von virtuellen Rundgängen in 3D-Technik durch viele Zusatzfunktionen erweitert. Von erweitertem Design, Tools wie einem Pathfinder über AR (Augmented Reality) und „gamification“ reicht die Palette bis tief in den Bausektor (international auch kurz „AEC“ für Architecture, Engineering and Construction). Matterports eigene (teils kostenpflichtige) Dienste und Funktionen, wie der Punktwolken-Export, Grundrisse, CAD-Modelle, oder eine KI-generierte Berechnung von Flächen des gescannten Gebäudes, erweitern den Mehrwert von Matterport Projekten weit in den professionellen Bausektor hinein.

Besser Technik eröffnet neue Wege

Nur ein Bereich bleibt hinter dieser rasanten Entwicklung zurück: Die Nutzung der 16K Panoramafotos außerhalb der Cloud. Sei es für Langzeitarchivierung als Beweismittel oder Dokumentation, das Erstellen virtueller 360° Rundgänge mit klassischen Tour-Buildern, die eine Nutzung auch im Offline-Modus zulassen, oder um DSGVO und internen Datenschutzrichtlinien zu entsprechen. Anwendungsgebiete, die großes Potential aufweisen, aber aufgrund der Cloud-Bindung oder der niedrigen Auflösung und/oder der schlechten Qualität, die ein 8K Download einzelner Panoramafotos aus Matterport-Projekten zur Verfügung stellt, nicht sinnvoll umsetzbar waren.

Matterport 16K „unchained“

Was aber, wenn wir alle Panoramen eines Matterport-Rundganges mit der schnellen Pro3 Kamera (18 Sekunden pro Pano) aufnehmen können, und uns die Panoramabilder dann außerhalb der Cloud, in nativem 16K (134 MP), perfekt ausgerichtet (leveled) und mit Koordinaten versehen, die alle Scans sauber im Raum zueinander ausrichten, zur Verfügung stehen? Welche Möglichkeiten und Anwendungsszenarien eröffnet das?

Dieser Frage gehen wir im Folgenden nach, und zeigen auf, welche Einsatzmöglichkeiten sich durch die enorme Geschwindigkeit der Aufnahme bei gleichzeitig sehr hoher Auflösung und Bildqualität ergeben, wenn man die Panoramen einer Matterport-Projekt außerhalb der Cloud frei nutzen kann. Einen Blog Beitrag zum Unterschied zwischen Matterport-Touren und klassischen 360° Rundgängen finden Sie hier: Entscheidungshilfe: 360 Grad Rundgang oder 3D Tour?

💡 Info:

Hinweis: Die in diesem Beitrag beschriebenen 16K-Workflows wurden über den spezialisierten Service der d3.academy realisiert, um das Maximum an Bildinformation aus den Rohdaten zu extrahieren. Hier ist auch ein kostenloser Testdatensatz verfügbar.

1. Datensouveränität: Die Dokumentation sicher in der eigenen Hand

In der EU, und ganz besonders in Deutschland, ist DSGVO-Konformität und die Kontrolle über sensible Gebäudedaten bei vielen Projekten ein wichtiges Kriterium. Oft verbieten auch interne Compliance-Richtlinien die alleinige Speicherung von Daten in externen Cloud-Strukturen, wenn nicht gar die Bereitstellung durch Cloud-Dienste insgesamt.

Durch die Nutzung nativer 16K-Panoramen aus Matterport Projekten lässt sich die visuelle Dokumentation von der Cloud-Abhängigkeit entkoppeln. Natürlich hat das nur Relevanz für Anwendungn, die auf die immersive Wirkung einer online 3D-Tour verzichten können. Im Bereich der Dokumentation sind aber Faktoren wie Matterports „Dollhouse-View“ (die 3D-Modell-Ansicht eines Gebäudes) nicht entscheidend. 

Dafür eröffnen die hochauflösenden 16K Panos Möglichkeiten, die Cloud-Services im Allgemeinen nicht leisten können, oder zumindest nicht optimal abdecken, wie: 

  • Lokale Archivierung: Sie speichern die Daten auf Ihren eigenen Servern oder denen Ihres Kunden.

  • Zukunftssicherheit: Ihre Dokumentation bleibt auch dann zugänglich, wenn Cloud-Abonnements enden oder sich Plattform-Bedingungen ändern.

  • Rechtssicherheit: Echte Datenhoheit bedeutet, dass Sie jederzeit nachweisen können, wo Ihre Daten liegen und wer Zugriff darauf hat.

2. Technische Überlegenheit: Echte 16K Auflösung mit Matterport Pro3

Nur Panoramafotos mit der vollen Bildinformation (natives 16K) ermöglichen eine sinnvolle Nutzung des Bildmaterials einer Matterport-Tour für professionelle Szenarien außerhalb der Cloud. Die Matterport Pro3 Kamera erzeugt mit ihrem 134,2-Megapixel-Sensor und 5 HDR-Belichtungen pro Aufnahme Panoramen in höchster nativer Qualität – schneller (18 Sekunden!) und detaillierter als jede herkömmliche 360°-Kamera. Eine Nutzung des Fotomaterials außerhalb der Cloud macht meistens nur Sinn, wenn diese Qualität sich auch in den 16K Panoramafotos wiederfindet.

Ein Satz Panorama-Fotos oder ein digitaler Rundgang jenseits der Cloud ist nur so viel wert wie das Detail, das er im Ernstfall preisgibt. Wer bisher den standardmäßigen Matterport 8K-Download genutzt hat, kennt die Grenzen: Bei starkem Zoom verpixeln Typenschilder, feine Risse im Beton oder komplexe Leitungsbeschriftungen sind nicht erkenn- oder lesbar. Aber es sind diese Details, auf die es manchmal ankommt, wenn das Fotomaterial beispielsweise als Übergabedokumentation für Immobilien verwendet wird. Nur wenn auch der Haarriss im Putz erkennbar bleibt, erfüllt ein solcher Datensatz seine Aufgabe.

16K-Panoramen bietet die vierfache Pixelmenge im Vergleich zum Standard-Export in 8K Auflösung. In der forensischen Dokumentation ist dies oft der entscheidende Unterschied zwischen einer bloßen Vermutung und einem belastbaren Beleg.

Drei Bildausschnitte nebeneinander, die unterschiedliche Bildqualität im Detail darstellen. Verglichen wird ein Matterport online Szene mit dem gleichen Ausschnitt aus einem nativen 16K Panorama und einem schlechten 16K Panorama.

Native 16K Panos aus Matterport (Mitte) zeigen mehr Details als die online Tour (links) oder 16K Exporte, die nicht auf die tatsächlichen Sensorinformationen zurückgreifen (rechts). Kompressionsartefakte verwischen zusätzlich feine Details.

Wichtig ist dabei, dass die reine Auflösung noch keine Aussage zur Qualität trifft. Manche Services, die im Umfeld von Matterport mit „16K“ werben, liefern zwar Panoramen in eben dieser Auflösung, die Bildqualität entspricht aber nur der, die auch die Matterport Online Tour bietet. Die volle Auflösung des Sensors verfügt über wesentlich mehr Details bei extremem Zoom.

Entscheidend für professionelle Anwendungsszenarien ist jedoch, dass das 16K Panorama tatsächlich für jeden einzelnen Pixel echte Bildinformation enthält, die vom Kamera-Sensor erfasst wurden, so wie es bei nativem 16K der Fall ist. Upscaling führt zwar dazu, dass die Datei die „richtigen“ Maße hat, jedoch fehlen die Details. Bei upscaling 8K -> 16K werden pro echtem Pixel drei weitere Pixel „erfunden“ (interpoliert), um das Bild zu vergrößern, da ja nur für einen von vier Pixeln die ursprünglich vom Kamerasensor erfassten Informationen vorliegen. So gut Upscaling mittlerweile auch ist: Nichts ist wertvoller als die original Information, die ein Foto-Sensor aufgenommen hat.  

3. Wenn Zeit zum Faktor wird: 100+ Scans in der Mittagspause!

Zeit ist Geld. Eine alte Weisheit, deren Wahrheit eigentlich auf jeder Baustelle dieser Welt täglich bewiesen wird. Manchmal ist Zeit sogar der Faktor, der entscheidet, ob etwas überhaupt möglich ist, oder eben nicht.

Neue Wege der Dokumentation von Baustellen durch hochauflösendes Bildmaterial setzen sich nur langsam durch. Wie so oft zeigt die Praxis: Wer es einmal gemacht hat, will nie mehr darauf verzichten! Und doch zögern viele potentielle Auftraggeber noch. Einer der Gründe dafür ist, dass die Aufnahme einer Baustelle mit einer Matterport Kamera den Ablauf einer Baustelle stören kann. Damit wird Zeit zu einem Faktor, der entscheidend sein kann. Eine häufig gestellte Frage ist in diesem Zusammenhang: Wie lange dauert das?

Hier kommt die außergewöhnliche Geschwindigkeit einer Matterport Pro3 Kamera ins Spiel: In nur 18 Sekunden ist ein Scan-Punkt abgeschlossen, und die Kamera kann zum nächsten Standpunkt versetzt werden. Im Verhältnis zur Bildqualität eine extrem kurze Aufnahmezeit. Insbesondere wenn man bedenkt, dass diese Kamera eigentlich ein Laserscanner ist, und in diesen 18 Sekunden gleichzeitig den Raum abtastet, um am Ende ein 3D-Modell zu erzeugen.

💡 Info:

Ein Beispiel aus der Praxis.

Die Aufgabe: Eine Stockwerk eines Rathauses für eine Langzeitdokumentation erfassen. Die neue Technik/Installation fertig und noch sichtbar, da die Deckenvertäfelung noch nicht angebracht war. Eine Baustelle unter enormem Zeitdruck.

Mit einer Matterport Pro3 war es möglich mehr als 100 Scans buchstäblich in der Mittagspause zu erfassen. Die in nativem 16K als JPEG archivierten Panorama-Fotos werden künftig dazu dienen „in die abgehängte Decke“ schauen zu können. Ein unschätzbarer Vorteil bei Fehlfunktionen der verbauten Technik. Erfahrungsgemäß entsprechen Baupläne nie ganz exakt der tatsächlichen Ausführung. Leitungen oder Kabel sind eventuell aus praktischen Gründen einen Meter abweichend von der Planposition verlegt. Diese Dokumentation wird künftig dafür sorgen, dass man ganz gezielt nur das richtige Decken-Paneel abnehmen muss, um Reparaturen oder andere Arbeiten auszuführen. 

4. Positionsdaten und Leveling: Kleine Unterschiede, große Wirkung!

Neben der nativen Bildqualität gibt es weitere Faktoren, die eine professionelle Nutzung von 16K Panoramafotos aus Matterport Projekten entscheidend beeinflussen: Die korrekte Ausrichtung („leveling“) der Panoramen und Informationen über und die relative räumliche Ausrichtung der Aufnahmepositionen aller Panoramafotos („spatial positioning“).

Das Leveling

Auch Matterport Panoramafotos sind niemals perfekt ausgerichtet. Es ist praktisch unmöglich, die Kamera bei der Aufnahme exakt auszurichten, ohne jegliche Neigung. („tilt“) Das ist auch gar nicht notwendig, da Matterport bei der Darstellung diesen Aufnahmefehler automatisch durch Anwendung von Korrekturwinkeln, die die Kameraneigung ausgleichen, korrigiert. Dadurch sind in in Matterport-Rundgängen alle senkrechte Linien gleichzeitig senkrecht, und waagrechte Linien gleichzeitig waagrecht. Die Ansicht ist perfekt ausgerichtet („leveled“). 

 

Ein perfekt ausgerichtetes Panoramafoto, alle senkrechten Linien sind des Motivs sind auch im Foto senkrecht, jegliche Abweichung der Kameraneigung ist ausgeglichen.

Aber warum ist das so wichtig? Ein nicht ausgerichtetes Panorama ist sehr unangenehm für den Betrachter. Man versucht intuitiv das Bild so zu drehen, dass alles richtig erscheint. Aber genau das ist ohne Ausrichtungskorrektur nicht möglich. Stellt man eine Hauskante im Viewer gerade, ist die Hauskante des nächsten Hauses bereits schief – und umgekehrt. Um Anwendern dies zu ersparen, richtet man im Profi-Bereich Panoramafotos korrekt aus, oder man verwendet einen Viewer, der Korrekturwinkel, die in der Bild-Datei hinterlegt sind, zur Korrektur nutzen kann. Hierbei werden die sogenannten EXIF-Daten der Bilddatei verwendet, in denen Zusatzinformationen zum eigentlichn Bild abgelegt werden können. Um ein Panorama auszurichten sind zwei Winkel nötig: Der Roll- und der Nick-Winkel (pitch &roll).

Ein Panorama kann also auf Pixelebene korrogiert werden, so dass jeder Viewer das Pano korrekt anzeigt, oder eben durch Angabe von Korrekturwinkeln in den EXIF-Daten. Für Langzeit-Archivierung empfiehlt sich die Pixel-Korrektur, da man sicher auch in 15 Jahren jederzeit einen Panorama-Viewer finden wird, um das Bild korrekt anzuzeigen. Einen Viewer zu finden, der die hinterlegten Korrekturwinkel liest und anwendet, ist evtl. schon etwas schwieriger. 

Best practice: Für eine optimale Archivierung von Panoramafotos aus Matterport Touren sollte man also bevorzugt mit auf Pixel-Ebene ausgerichteten Fotos durchführen. 

Die räumliche Ausrichtung

Hier wird es jetzt etwas spezieller, aber nicht minder wichtig. Viele 360° Kameras verfügen mittlerweile auch über GPS Empfänger, und speichern Positionsdaten mit den Bildern ab. Bei Laserscannern wird die Position des Scanners in Relation zu den anderen Scan-Punkten spätestens im Post-Processing definiert, wenn aus vielen kleinen Punktwolken der einzelnen Scans eine große Punktwolke zusammengesetzt wird („Registrierung“ der Scans).

Im Bereich der Nutzung von Panoramafotos sind Standpunktkoordinaten einerseits von Vorteil, wenn man eine Panorama-Tour gezielt für die Nutzung auf Google Street View erstellt, andererseits aber auch ein gewaltiger Vorteil bei der Erstellung von virtuellen Rundgängen mit professionellen Tools wie 3DVista oder Pano2VR. Hier ist die Entwicklung mittlerweile so weit fortgeschritten, dass Funktionen zur automatischen Verknüpfung einzelner Panoramafotos zur Navigation, also der Kernfunktion einer Panorama-Tour, zur Verfügung stehen. Diese Funktionen benötigen allerdings Informationen darüber, wie die Panoramafotos relativ zueinander im Raum platziert sind.

 

Ein 360° Panoramafoto überlagert von einer Karte, die zeigt, dass die AUfnahme über GPS Daten positioniert wurde. Dazu ein Text der EXIF Daten andeutet.

Ein Panorama, nicht ausgerichtet, das über Positionierungsdaten verfügt, und damit automatisch auf einer Karte, und relativ zu anderen Panoramafotos platziert wird. Die Karte ist ein Beispiel aus Pano2VR.

Unser 16K Datensatz von Matterport Panoramafotos verfügt über eben diese Informationen, also relative Koordinaten, umd die einzelnen Panoramen im Raum verorten zu können. Kombiniert mit der bereits perfekten Ausrichtung kann ein solches Set aus Bildern bei der Erstellung einer „klassischen“ virtuellen Tour mehrere Stunden an Arbeit einsparen. Ein wichtiger Faktor bei der Kalkulation eines Produktes und der Konkurrenzfähigkeit. Mit nativen 16K Panoramafotos, perfekt ausgerichtet und mit Positionsdaten lässt sich ein 360° Rundgang buchstäblich mit wenigen Klicks erstellen.

Eine solche Tour erlaubt immerhin alle Panos anzusehen, und durch das Gebäude zu navigieren. Für Beweissicherung oder Langzeitarchiv oft schon genug. Einer weiteren Ausgestaltung der Tour sind dann kaum noch Grenzen gesetzt, ob als Schulungsmaterial, Marketing, Immobilien-Verkauf, Baustellendoku – moderne Tour-Builder bieten fast unbegrenzte Mögllichkeiten. Und all das, bei voller Datenhoheit und der Möglichkeit, auch offline lauffähige Touren zu erstellen. Ein Problem, das viele Matterport User schon lange beschäftigt, da die App zur Offline-Präsentation von 3D-Touren vor wenigen Jahren eingestellt wurde. 

Dies war schon ein technischer „Deep-Dive“, der eventuell eher abschreckend wirkt. Allerdings ist es nur notwendig das Prinzip einmal gehört zu haben. Für den Anwender reicht es zu wissen, dass es diese Art der EXIF-Daten gibt. Alles andere machen professionelle Tour-Builder automatisch.

 

Fazit: Die Evolution des Digitalen Zwillings

Die Kombination aus der Effizienz des Matterport-Systems und der Qualität nativer 16K-Panoramen markiert den nächsten Schritt für anspruchsvolle Dienstleister und AEC-Abteilungen. Es geht nicht mehr nur um die virtuelle Begehung, sondern um eine nachhaltige und hochauflösende Datengrundlage, die auch Jahre später noch Bestand hat.

Hinweis: Die in diesem Beitrag beschriebenen 16K-Workflows wurden über den spezialisierten Service der d3.academy realisiert, um das Maximum an Bildinformation aus den Rohdaten zu extrahieren.

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