Simulierte Vermessung in der Cave

Im Rahmen ihres Praktikums am i3mainz entwickelte Aida Yousefi einen funktionalen Prototyp zur Simulation von Vermessungsübungen. Aida ist Studentin im Masterstudiengang Angewandte Informatik und wissenschaftliche Hilfskraft am i3mainz.

Im Zusammenhang mit dem CAVE Anwendungsszenario „Virtuelle Vermessungsübung im Studiengang Geoinformatik & Vermessung“ hat Aida Yousefi im Rahmen ihres Praktikums am i3mainz einen funktionalen Prototyp entwickelt. Unterstützt wurde sie dabei von Fabian Püschel. Ziel dieses Prototyps ist es, eine – zunächst einfache – Vermessungsübung so realitätsnah wie möglich zu simulieren. Dazu gehört auch der Einsatz eines realen Vermessungsgeräts, das innerhalb der CAVE aufgebaut werden kann. Für den Prototyp wurde ein einfaches Tachymeter verwendet, das zum Anzielen von Objekten und Erfassen von Distanzen genutzt werden kann.

Durch den Einsatz einfacher Gaming-Controller, die am Tachymeter befestigt werden können, lassen sich die Bewegungen des Vermessungsgeräts sowohl vertikal als auch horizontal erfassen. Damit können nun Ziele in der virtuellen Welt mithilfe des sogenannten Raycastings erfasst werden. Auf Basis der korrekten Positionierung des realen Messinstruments in der virtuellen Welt erzeugt der Raycast Messpunkte in der virtuellen Umgebung, deren Koordinaten ermittelt und gespeichert werden.

Zusätzlich lassen sich Entfernungen zwischen zwei Punkten, Winkel zwischen zwei Linien sowie Flächen von ausgewählten Bereichen berechnen. Ein zentraler Bestandteil der Anwendung ist das User Interface (UI), das an den oberen Rand der CAVE projiziert wird. Hier werden die erfassten Messdaten von definierten Bereichen übersichtlich dargestellt. Für jede Vermessung besteht die Möglichkeit, nach Abschluss der Messung per Knopfdruck einen neuen Vorgang zu starten. Dabei werden alle vorherigen Daten zurückgesetzt, und die neuen Messergebnisse können in einer separaten Datei gespeichert und als CSV exportiert werden.

Um die Benutzerfreundlichkeit zu erhöhen, wurde ein Informationspanel integriert, das die verschiedenen Funktionen der Tasten erklärt und die Bedienung der Anwendung intuitiv gestaltet. Dadurch wird es selbst für Personen ohne technische Vorkenntnisse möglich, schnell und effizient mit der virtuellen Vermessungsanwendung zu arbeiten.

Die Anwendung bietet zwei Modi: einen Standardmodus und einen Vermessungsmodus. Diese Trennung ermöglicht es, die Vermessungsfunktionen von anderen Funktionen zu differenzieren, wodurch mehr Tasten auf dem Controller zur Verfügung stehen. Somit können alle Funktionen über eine bestimmte Taste aktiviert werden, was die Benutzererfahrung optimiert.

Diese technischen Funktionalitäten wurden in der Unity-Engine entwickelt und bieten die Grundlage für die virtuelle Durchführung einfacher Messübungen, ohne physisch vor Ort sein zu müssen. Am Ende jeder virtuellen Vermessung können die erfassten Daten gespeichert und als CSV-Datei exportiert werden, sodass sie für weitere Analysen zur Verfügung stehen. Der prototypische Einsatz mit Studierenden steht noch aus.

Weitere Informationen: i3mainz.hs-mainz.de