Erstellen von Gaussian-Splatting mit ArcGIS Reality for ArcGIS Pro

Mit der Standard- oder Advanced-Lizenz verfügbar.

Für ArcGIS-Organisationen mit der ArcGIS Reality-Lizenz verfügbar.

Gaussian-Splatting ist ein fotorealistisches 3D-Modell, das unter Verwendung von Punkten mit hoher Dichte und elliptischer Gauß'scher Verteilung – dem sogenannten Splatting – anstelle von triangulierten Meshes, die bei der 3D-Mesh-Generierung verwendet werden, erstellt wird. Das Splatting wird mithilfe von maschinellem Lernen verwendet, um High-Fidelity-3D-Szenen zu rekonstruieren, die feine Details wie dünne Strukturen erfassen. Erstellen Sie für optimale Ergebnisse Gaussian-Splatting aus Luftbilddaten oder Drohnenbildern, die aus mehreren Winkeln erfasst wurden. Satellitenbilder werden für diesen Layer nicht unterstützt. Gaussian-Splatting wird im 3D-Kachelformat bereitgestellt und kann mit ArcGIS Pro Scene Viewer angezeigt werden. Der Assistent für die Generierung von Gaussian-Splatting vereinfacht den Workflow mit vordefinierten, sensorbasierten Parametern für die Generierung hochwertiger Layer.

Voraussetzung:

Bevor Sie mit dem Workflow beginnen, stellen Sie sicher, dass Ihr Computer die unten aufgeführten Mindestanforderungen an Software und Hardware für die Generierung von Gaussian-Splatting erfüllt.

• Eine aktuelle CPU mit mindestens 64 GB RAM und eine Nvidia GPU mit mindestens 8 GB VRAM und Compute Capability 7.5 oder höher. Überprüfen Sie die Compute Capability Ihres Computers.
• Installierte ArcGIS Pro Deep-Learning-Bibliotheken die mit Ihrer ArcGIS Pro-Version verknüpft sind.
• Erstellen Sie einen Reality-Mapping-Workspace für digitale Luftbilddaten oder Drohnenbilder und schließen Sie den Prozess der Blockausgleichung ab. Bilder, die bereits angepasst wurden, müssen nicht erneut angepasst werden.

Zum Generieren von Gaussian-Splatting werden Schrägluft-Bilddaten oder eine Kombination aus Schrägluft- und Nadir-Bilddaten mit hoher Überlappung empfohlen. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Deep-Learning-Bibliotheken für ArcGIS Pro herunterzuladen.

1. Laden Sie die Ihrer Version von ArcGIS Pro zugeordneten ArcGIS Pro Deep Learning-Bibliotheken an einen bekannten Ort auf der Festplatte herunter.

   Dies erfordert 10 GB Speicherplatz auf Ihrem Computer.

2. Entzippen Sie ggf. das heruntergeladene Installationsprogramm.
3. Blenden Sie den Ordner ein, der das Installationsprogramm enthält, und doppelklicken Sie auf die Datei ProDeepLearning.msi, um die Installation zu starten.
4. Befolgen Sie die Anweisungen des Installationsprogramms.
5. Klicken Sie nach der Installation auf Fertigstellen.

   Die Deep-Learning-Bibliotheken werden installiert und stehen zur Verfügung, wenn das Gaussian-Splatting-Produkt generiert wird. Nach der Installation wird in der Liste der installierten Software ein Eintrag ähnlich der folgenden Grafik angezeigt, wenn Sie auf Systemsteuerung > Programme > Programme und Funktionen > Deinstallieren/Ändern klicken.

   

Generieren eines Gaussian-Splatting-Produkts

Führen Sie zum Generieren von Gaussian-Splatting-Produkten mit dem ArcGIS Reality for ArcGIS Pro-Produktassistenten die folgenden Schritte aus.

1. Klicken Sie auf der Registerkarte Reality-Mapping in der Gruppe Produkt auf die Schaltfläche Gaussian-Splatting .

   Wenn die Schaltfläche Gaussian-Splatting nicht verfügbar ist, aber andere Reality-Mapping-Produkte verfügbar sind, kann eine der folgenden Ursachen vorliegen:

   • Das erforderliche Paket mit Deep-Learning-Bibliotheken ist nicht installiert.
   • Ihr Computersystem erfüllt nicht die Mindestanforderungen an die Hardware.

   Weitere Informationen finden Sie weiter oben im Abschnitt "Workflow-Voraussetzungen".

   Das Fenster Reality-Mapping-Produktassistent wird angezeigt.

2. Klicken Sie auf Gemeinsame erweiterte Einstellungen.

   Das Dialogfeld Erweiterte Produkteinstellungen wird angezeigt, in dem Sie Parameter definieren können, die alle zu generierenden Reality-Mapping-Produkte bestimmen. Eine detaillierte Beschreibung der erweiterten Optionen für die Produkteinstellungen erhalten Sie, wenn Sie unten im Dialogfeld auf den Link Weitere Informationen zu erweiterten Produkteinstellungen klicken.

   

   Die Einstellungen Qualität und Szenariotyp werden automatisch durch die Anwendung festgelegt und sollten nicht geändert werden, um ein Optimum an Performance und Produktqualität zu erreichen. Wenn Sie jedoch ein Produkt mit reduzierter Auflösung generieren möchten, können Sie die Einstellung Qualität entsprechend niedriger wählen. Weiter oben im Abschnitt "Gemeinsame erweiterte Einstellungen" finden Sie weitere Informationen zur Auswirkung verschiedener Optionen für Qualität auf die Produktgenerierung.

3. Wählen Sie für Produktgrenze in der Dropdown-Liste eine Feature-Class aus, die die Produktausdehnung angibt, oder klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen , und navigieren Sie zu einer Feature-Class.

   Aus den folgenden Gründen wird die Angabe einer Projektgrenze empfohlen:

   • Definieren der korrekten Ausgabeausdehnung: Wenn Sie keine Produktgrenze definieren, definiert die Anwendung automatisch eine Ausdehnung auf Grundlage verschiedener Dataset-Parameter, die möglicherweise nicht mit der Projektausdehnung übereinstimmen.
   • Beschleunigen der Verarbeitung: Wenn die erforderliche Produktausdehnung geringer als die Ausdehnung der Bildsammlung ist, wird durch das Definieren einer Produktgrenze die Verarbeitung beschleunigt, und die Ausgabe wird automatisch auf die durch die Grenze definierte Ausdehnung zugeschnitten.

4. Um einen Gewässer-Feature-Layer anzugeben, klicken Sie neben Gewässer-Features auf die Schaltfläche Durchsuchen .

   Hinweis:

   Wenn innerhalb der Projektfläche Gewässer-Features wie Seen und Flüsse vorhanden sind, wird empfohlen, eine vorab erstellte 3D-Feature-Class hinzuzufügen, die diese Flächen identifiziert, und dabei mit der Einstellung Gewässer-Features diese Features im Ausgabeprodukt hydrologisch zu erzwingen. Verwenden Sie die stereoskopische Zusammenstellung in ArcGIS Image Analyst zum Generieren des 3D-Feature-Layers, der Gewässer-Features identifiziert. Dies verhindert die Bildstreckung rund um hydrologische Feature-Grenzen in der Ausgabe aufgrund von Höhenunterschieden zwischen der abgeleiteten Höhe des DSM (Digitales Oberflächenmodell) und den Feature-Class-Höhenwerten.

   Es gibt zwei Optionen für Gewässer-Features: Genau und Grob. Verwenden Sie die Option Genau, wenn das hinzugefügte 3D-Polygon, die Form der hydrologischen Features im Projektbereich genau definiert. Genaue Polygone können mithilfe der stereoskopischen Kompilation in ArcGIS Image Analyst erstellt werden. Ein genaues Gewässer-Polygon kann auch von nationalen Organisationen für die Kartenerstellung abgeleitet werden, die eine Politik der offenen Daten verfolgen. Zusätzlich kann es mithilfe einer 2D-Heads-Up-Digitalisierung aus verlässlichen, orthorektifizierten Bilddaten, die zeitlich ähnlich sind, mit Hilfe eines DEM erstellt werden.

   Verwenden Sie die Option Grob, wenn ein generalisiertes 3D-Polygon als Gewässer-Feature verwendet wird. Generalisierte Polygone können mithilfe eines Workflow für die 2D-Heads-Up-Digitalisierung erstellt werden. Wenn die 2D-Heads-Up-Digitalisierung zum Erstellen eines genauen oder groben Polygons verwendet wird, muss es in 3D (X, Y, Z) konvertiert werden, bevor es als Gewässer-Feature verwendet werden kann. Weitere Informationen zum Konvertieren eines 2D-Features in 3D finden Sie unter Einführung in 2D- und 3D-Features. Bei Verwendung eines Gewässer-Features des Typs "Grob" muss die Form des Polygons der Form des Gewässer-Features folgen, um möglichst genaue Ergebnisse zu erzielen.

   

5. Um den Verarbeitungsordner festzulegen, klicken Sie auf die Schaltfläche "Durchsuchen" , navigieren Sie zum Speicherort, und geben Sie den Speicherort des temporären Reality-Mapping-Ordners an.

   Die temporären Dateien, die für die Erstellung von 2D- und 3D-Produkten erforderlich sind, werden hier gespeichert.

6. Stellen Sie sicher, dass LIDAR verwenden deaktiviert ist.
   Die Integration von LIDAR in die Generierung von Gaussian-Splatting-Produkten wird nicht unterstützt.

   Hinweis:

   LIDAR-Daten, die gleichzeitig mit den zu verarbeitenden Bildern erfasst werden, lassen sich während der Workspace-Erstellung in den Reality-Mapping-Workflow integrieren, um die Qualität der True-Ortho-, DSM-, DSM-Mesh- und 3D-Mesh-Produkte zu verbessern. Diese Option ist nicht verfügbar, wenn dem Workspace zuvor keine LIDAR-Punktwolke und keine LIDAR-Trajektorie-Daten hinzugefügt wurden.

7. Lassen Sie die Standardeinstellungen unverändert, und klicken Sie auf OK.

   Das Dialogfeld Erweiterte Produkteinstellungen wird geschlossen, und Sie kehren zur Seite Produktgenerationseinstellungen des Reality-Mapping-Produktassistenten zurück.

8. Klicken Sie auf Fertig stellen, um die Produktverarbeitung zu initiieren.

   Gaussian-Splatting wird in 3D-Kacheln generiert, die in ArcGIS Pro unterstützt werden.

   Wenn die Verarbeitung abgeschlossen ist, wird das Gaussian-Splatting-Produkt dem Reality-Mapping-Container im Ordner "Gaussian-Splatting" im Bereich Katalog hinzugefügt.

   

9. Um den Gaussian-Splatting-Layer zu visualisieren, klicken Sie auf Meshes > Gaussian-Splatting, um den Reality-Mapping-Container einzublenden. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Layer 3D_Tiles und dann aufHinzufügen zu neuer und > Lokale Szene