Datensätze aus Fallbeispielen zu "Methoden zur Charakterisierung, Modellierung und automatisierten Auswertung von Zustandsdaten im Kontext der digitalen Bauwerkserhaltung"

Dieses Repository beinhaltet die Datensätze zur Dissertation "Methoden zur Charakterisierung, Modellierung und automatisierten Auswertung von Zustandsdaten im Kontext der digitalen Bauwerkserhaltung" (Jakob Taraben, Bauhaus-Universität Weimar, 2024).

Thema war die Entwicklung einer Methode zur Erkennung und Bewertung von Veränderungen in 3D-Annotationsdatensätzen unterschiedlicher Zustände. Außerdem wurde ein geeignetes Datenmodell zur Speicherung der Prozessschritte und Verknüpfungen entworfen. Die Methode wurde an vier unterschiedlichen Datensätzen validiert, von denen drei in diesem Repository enthalten sind.

Gliederung

Die drei Datensẗze umfassen:

Brunnen: einfacher kleiner Datensatz eines historischen Brunnens

Balken: hochaufgelöst aufgenommener Stahlbetonbalken in einem 3-Punkt-Biegeversuch unter verschiedenen Laststufen

Döblitz: Innenraum einer historischen Wehrkirche

Jeder Datensatz enthält fünf Ordner (hier in logischer Reihenfolge nach Erstellung während der Auswertung):

geometries: beinhaltet die aufeinander registrierten Geometrien des Bauwerks/Bauteils und der Annotationen

grobe Punktwolke und Kamerapositionen aus der bildbasierten Rekonstruktion (cameras)

Annotationen als einfache 3D-Geometrien (damages)

abstrahiertes CAD-Modell für die Bauteilzuordnung (model)

tasks: beinhaltet Konfigurationsdateien mit allen Eingangsparametern für die Ausführung der implementierten Prozesse, welche detailliert in der zugehörigen Dissertation beschrieben sind

resources: beinhaltet die Ergebnisse der Prozesse der Zuordnung und des Vergleichs im entwickelten Metamodell-Format (Schema und Beschreibung in der zugehörigen Dissertation)

matrix: beinhaltet die Voxeldiskretisierung der Annotationen in einzelnen Bereichen

cells: beinhaltet die Differenz der Voxelbelegungen im *.ply Format zu Visualisierungszwecken in üblicher 3D-Software (z.B. CloudCompare oder MeshLab)

Referenzen und Mitwirkende

Teile der verwendeten Datensätze (insbesondere der Bilddaten und 3D-Rekonstruktionen) wurden nicht vom Autor der Dissertation erstellt und sollen im Folgenden deklariert werden:

Balken:

Versuchsaufbau und -durchführung: Holger Dabbert (VTE), Marco Friedel (VTE)

Dokumentation: Christopher Taube (Professur Modellierung und Simulation - Konstruktion), Dr.-Ing. Hans-Georg Timmler (Professur Modellierung und Simulation - Konstruktion)

Aufnahme Bilddaten: Florian Madeya (Professur Modellierung und Simulation - Konstruktion), Norman Hallermann (Professur Modellierung und Simulation - Konstruktion), Prof. Dr.Ing. Volker Rodehorst (Professur Computer Vision in Engineering)

Vermessung: Vermessung und Georeferenzierung: Thomas Gebhardt (Professur Computer Vision in Engineering), Prof. Dr.Ing. Volker Rodehorst

3D-Rekonstruktion: Florian Madeya, Adrian Teschendorf (Professur Modellierung und Simulation - Konstruktion)

CAD-Modell: Marcel von Butler-Helmrich (Professur Modellierung und Simulation - Konstruktion)

Döblitz:

Aufnahme Bilddaten (Innenraum): Holger Dabbert, Florian Madeya, Norman Hallermann

Aufnahme Bilddaten (Außenbereich): Sven Daubert (Professur Computer Vision in Engineering)

Vermessung und Georeferenzierung: Thomas Gebhardt

3D-Rekonstruktion: Florian Madeya, Adrian Teschendorf

(alle: Bauhaus-Universität Weimar)

Vielen Dank an alle Beteiligten für die Aufnahme und Bereitstellung der Daten!

Publikationen

Detaillierte Informationen zu den Datensätzen des Stahlbetonbalkens und des historischen Gebäudes der Wehrkirche Döblitz sind in englischer Sprache in folgenden Publikationen zu finden:

Taraben, J., Morgenthal, G.: Integration and Comparison Methods for Multitemporal Image-Based 2D Annotations in Linked 3D Building Documentation, Remote Sensing 14 (Special Issue: Applications of Laser Scanning and Photogrammetry in Civil Engineering and Architecture: Beyond 3D Modeling) (2022), pp. 2286

Hamdan, A., Taraben, J., Helmrich, M., Mansperger, T., Morgenthal, G., Scherer, R.: A semantic modeling approach for the automated detection and interpretation of structural damage, Automation in Construction 128 (2021), pp. 103739

Taraben, J., Morgenthal, G.: Automated linking of 3D inspection data for damage analysis. Bridge Maintenance, Safety, Management, Life-Cycle Sustainability and Innovations: Proceedings of the Tenth International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS 2020), June 28-July 2, 2020, Sapporo, Japan. CRC Press, 2021

Taraben, J., Hallermann, N., Kersten, J., Morgenthal, G., Rodehorst, V.: Case study for the integration of geometrical analyses for structural condition assessment in building information models. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 365, No. 2, p. 022054). IOP Publishing, Moskau, 2018