Metashape Professional -
Photogrammetrie Software von Agisoft

Was ist Agisoft Metashape Pro?

Agisoft Metashape ist die marktführende Photogrammetrie-Software zur Verarbeitung von üblichen Fotos zu hochpräzisen 3D-Modellen und geografischen Informationen. Sie wird hauptsächlich in den Bereichen Geodäsie, Kartographie, Architektur, Archäologie und Unterhaltung verwendet.

Agisoft Metashape ermöglicht grundsätzlich, die Verarbeitung von Bildern aus RGB- oder Multispektralkameras, einschließlich Multi-Kamera-Systemen, in hochwertige räumliche Informationen in Form von photogrammetrischen Punktwolken, texturierten Polygonmodellen, georeferenzierten echten Orthomosaiken und DSMs/DTMs. Bilder können zusammen mit LiDAR-Punkten verarbeitet werden, um die Vorteile beider Datenquellen zu nutzen. Weitere Nachbearbeitungen ermöglichen das Eliminieren von Schatten und Texturartefakten aus den Modellen, das Berechnen von Vegetationsindizes und das Extrahieren von Informationen für Aktionskarten von landwirtschaftlichen Geräten, die automatische Klassifizierung dichter Punktwolken und vieles mehr.

Das besondere bei Agisoft Metashape ist, dass es keine Subscription-Modelle (Mietlizenzen) sondern permanente Lizenzen gibt, welche kontinuierlich weiterentwickelt werden, um neueste wissenschaftliche Fortschritte im Bereich der Photogrammetrie zu integrieren.

Funktionsweise von Metashape

Ablauf der Photogrammetrie-Berechnung

Metashape ist bekannt für seine Benutzerfreundlichkeit und seine leistungsfähigen Algorithmen, die es auch Nutzern ohne tiefergehende Kenntnisse in Photogrammetrie ermöglichen, präzise 3D-Modelle zu erstellen. Der Ablauf ist Schritt für Schritt relativ simpel:

1. Bilderimport:

   • Laden Sie Bilder von verschiedenen Typen (Luftbild: Nadir, Schrägbild; Nahbereich) in das Projekt.

2. Photogrammetrische Triangulation:

   • Automatische Kalibrierung der Bildkameras und Unterstützung von Multi-Kamera-Projekten.
   • Ausrichtung der Bilder durch Erkennung gemeinsamer Merkmale zur Bestimmung der relativen Position und Orientierung der Kameras.

3. Erzeugung dichter Punktwolken:

   • Generierung einer dichten Punktwolke aus den ausgerichteten Bildern.
   • Aufwendige Modellbearbeitung für genaue Ergebnisse.
   • Export im .LAS-Format zur Weiterverarbeitung in klassischen Punktdatenverarbeitungs-Workflows.

4. Erstellung des 3D-Modells:

   • Umwandlung der Punktwolke in ein dreidimensionales Polygonnetz.
   • Texturierung des Modells mit HDR und Multi-File-Texturen für eine super detaillierte Visualisierung.
   • Unterstützung für verschiedene Szenen wie archäologische Stätten, Artefakte, Gebäude, Innenräume und Menschen.
   • Direkter Upload zu Verold- und Sketchfab-Ressourcen.

5. Panorama-Stitching:

   • 3D-Rekonstruktion für Daten, die von derselben Kameraposition (Kamerastation) aufgenommen wurden, mit mindestens 2 Kamerastationen.
   • 360°-Panorama-Stitching für Daten einer Kamerastation.

6. Erstellung von DSM/DTM:

   • Generierung digitaler Geländemodelle (DSM/DTM) aus den Punktwolkendaten.

7. Erstellung des Orthomosaiks:

   • Erstellung eines georeferenzierten, entzerrten Bildes (Orthomosaik) aus den Bilddaten.

8. Nachbearbeitung:

   • Optional: Entfernen von Rauschen und Texturartefakten, Berechnung von Vegetationsindizes und Klassifizierung dichter Punktwolken für präzisere Ergebnisse.

Dieser umfassende Workflow ermöglicht die präzise und detaillierte Erstellung von 3D-Modellen und Karten aus fotografischen und LiDAR-Daten, unterstützt durch fortschrittliche Kalibrierungs- und Verarbeitungstechniken.

Features

Schnelle und hochgenaue Verarbeitung

Metashape bietet sehr schnelle Verarbeitung und liefert gleichzeitig konsistente und hochgenaue Ergebnisse sowohl für Luft- als auch Nahbereichsfotografie (bis zu 3 cm für Luftaufnahmen und bis zu 1 mm für Nahbereichsfotografie) sowie für die Oberflächenrekonstruktion auf Basis von LiDAR-Daten.

Die Software kann über 50.000 Fotos in einem lokalen Cluster verarbeiten dank der verteilten Verarbeitung. Alternativ kann das Projekt einfach in die Cloud gesendet werden, um Hardware-Investitionen zu minimieren, wobei alle Verarbeitungsoptionen weiterhin verfügbar sind.

Intuitive Benutzeroberfläche Stereo-Modus

Metashape verfügt über einen linearen projektbasierten Workflow, der intuitiv ist und auch von Nicht-Spezialisten leicht erlernt werden kann. Professionelle Photogrammetriker können von erweiterten Funktionen wie dem Stereo-Modus profitieren und haben die vollständige Kontrolle über die Genauigkeit der Ergebnisse, wobei am Ende der Verarbeitung ein detaillierter Bericht generiert wird.

Terrestrische Laserscanner-datenregistrierung

Metashape Pro ermöglicht die automatische Registrierung von LiDAR-Punktwolken basierend auf lokalen Geometrie-Merkmalen ohne Verwendung von Farbinformationen, die fehlen oder ungenau sein können. LiDAR-Punktwolken können auch mit Bildern unter Verwendung einer Kombination von 3D- und 2D-Verknüpfungspunkten im Anpassungsprozess ausgerichtet werden, vorausgesetzt, Farbinformationen sind vorhanden. Wenn externe Registrierungsdaten verfügbar sind, können anfängliche Punktwolkenpositionen während der Ausrichtung fixiert und beibehalten werden.

Denoising und Aufteilung von Luft-LiDAR-Daten

Metashape Pro enthält ein neues Werkzeug zur Glättung von Punktwolken, das automatisch Rauschen in den mit kostengünstigen LiDAR-Systemen gesammelten LiDAR-Daten reduzieren kann. Das Glättungswerkzeug kann auf ausgewählte Bereiche der LiDAR-Punktwolke oder auf spezifische Punktklassen angewendet werden.

Wenn Trajektoriendaten verfügbar sind, ermöglicht Metashape das Aufteilen der Punktwolke in angrenzende Streifen gemäß den vom Benutzer festgelegten Kriterien wie Bereich der Kurs- oder Höhenänderung. Ausgewählte Trajektoriensegmente können vom Benutzer weiter bearbeitet oder bei Bedarf herausgefiltert werden.

Blockmodelle für stadtweite Projekte

Metashape nutzt das Konzept der Blockmodelle. Dieser Ansatz zur Erstellung von 3D-Modellen ermöglicht die Erstellung eines polygonalen Modells eines großen Gebiets in Teilen. Einzelne Modellblöcke können dank ihrer moderaten Größe leicht in Metashape oder externer Software bearbeitet werden. Metashape ermöglicht das Neutexturieren bearbeiteter Blöcke unter Berücksichtigung von Geometrieänderungen.

Blöcke können gemäß einem benutzerdefinierten Raster geschnitten werden, was es ermöglicht, mehrere überlappende Datensätze zu einem nahtlosen Modell zusammenzuführen. Metashape unterstützt den Export bearbeiteter Blockmodelle in Cesium 3D Tiles oder Esri SLPK Formate, die online oder innerhalb der Unternehmensinfrastruktur veröffentlicht werden können.

Flugplanung für komplexe Standorte

Metashape Pro ermöglicht basierend auf einem einfachen Überflug die automatische Berechnung optimaler Flugpläne für Objekte mit komplexer Geometrie wie beispielsweise Bauwerke des Kulturerbes. Der generierte Flugplan kann in einer Navigationssoftware für Drohnen geladen werden, um eine automatische Vermessung zur detaillierten Rekonstruktion von Modellen durchzuführen.

Das Reduce-Overlap-Feature der Metashape-Software dient der Analyse umfassender Bildsätze und wählt auf Basis der Überlappung die optimalen Bilder aus. Dadurch wird ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Verarbeitungszeit und Modellqualität garantiert. Weiterhin dient es als Anleitung für zukünftige Vermessungen ähnlicher Objekte.

Anwendungsgebiete

Vermessung

Metashape ermöglicht die Erstellung von 3D-Modellen aus Luftbildern. Die Funktionalität des Programms wird ständig weiterentwickelt, um den Anforderungen der schnell wachsenden UAS-Industrie gerecht zu werden. Seit Version 2.0 arbeitet Metashape mit Luft-LiDAR-Daten und ermöglicht die Erstellung eines 3D-Oberflächenmodells, das sowohl auf Bildern als auch auf LiDAR-Punktwolken basiert. Dank der Unterstützung von LiDAR-Trajektorien und Metadaten erweist sich der kombinierte Datenansatz als vorteilhaft für die Rekonstruktionsergebnisse, wenn das Projekt mit engen Durchgängen oder Forstgebieten arbeitet. Diese Funktionalität plus die Möglichkeit zur verteilten Verarbeitung sowie die Unterstützung für die Generierung und den Export von Kachelmodellen macht Metashape zu einem praktischen Werkzeug für Stadtprojekte. [neu]

Kartierung

Metashape ist ein perfektes Werkzeug für Kartenherstellungs-Workflows. Es erstellt nahtlose Orthomosaiken sowohl aus Bildern als auch aus LiDAR-Punktwolken und erfüllt die Anforderungen des Projekts. Das Instrument zur Bruchlinienerstellung hilft, die Qualität echter Orthomosaiken für städtische Gebiete zu verbessern. Das DEM-Bearbeitungswerkzeug mit dem Füllwerkzeug ermöglicht es, Artefakte auf Straßen zu beseitigen und Löcher in Wasserflächen zu schließen, um genauere Orthomosaiken zu erhalten. Das Instrument zur Punktwolkenklassifizierung in Metashape bietet die Möglichkeit, ein digitales Geländemodell basierend auf Bodenklauseldaten zu erstellen.[neu]

Bergbau

Hochpräzise DEMs, die mit Metashape erstellt wurden, bilden die Grundlage für präzise Flächen- und Volumenmessungen sowohl für natürliche Hügel als auch für künstliche Haufen. Das DEM-Bearbeitungswerkzeug, nämlich das Füllwerkzeug, hilft, Messungen für DTM durchzuführen, wenn einige Daten über das Gelände aufgrund von Forstausschlüssen aus dem Modell fehlen. Profile - sowohl für DEM, Netz als auch Punktwolke - und die Erzeugung von Höhenlinien sind weitere Instrumente, um Metashape in Arbeitsabläufe der Bergbauindustrie zu integrieren. Verarbeitungsstatistiken und Messergebnisse können als PDF-Bericht exportiert werden. [neu]

Steinbrüche

Nach mehreren UAS-Flügen zu verschiedenen Zeitpunkten ermöglicht Metashape das Verfolgen von Volumenänderungen für Steinbrucharbeiten sowie für Studien zur Bodenerosion und Gletschern. Die automatische Erkennung nicht codierter Ziele spart manuelle Arbeit bei Inspektionsprojekten, die regelmäßig durchgeführt werden. Die DEM-Visualisierung in den Modi Höhe, Neigung und Aspekt trägt zur Bequemlichkeit der vorläufigen Ergebnisanalyse direkt im Metashape-Fenster bei. [neu]

Landwirtschaft

Mit Unterstützung für panchromatische, multispektrale und thermische Bilder integriert sich Metashape nahtlos in Workflows, die die Verarbeitung von Daten aus verschiedenen Quellen wie Vegetations- und Bodenanalyse, Feuer- und Nachtstudien usw. umfassen. Die Berechnung von Vegetationsindizes nach einer benutzerdefinierten Formel ermöglicht die Analyse von Ernteproblemen und die Erstellung von Verordnungen für variabel steuerbare landwirtschaftliche Geräte. Mit mehreren UAS-Flügen zu verschiedenen Zeitpunkten ermöglicht Metashape das Verfolgen von Veränderungen im Pflanzenwachstum. [neu]

Unterwasser

Metashape ist in der Lage, texturierte Polygonmodelle für Unterwasserbilder zu erstellen, sei es ein Schiffswrack, ein Korallenriff oder der Meeresboden selbst. Dank des Maßstabswerkzeugs können für solche Modelle trotz des häufig auftretenden Problems des Fehlens von GPS-Daten in solchen Projekten präzise Messungen durchgeführt werden. [neu]

Archäologie

Archäologie setzt heute zunehmend auf photogrammetrische Ansätze, sei es die Notwendigkeit, ein Artefakt zu modellieren oder eine Ausgrabung zu kartieren. Dank der Fähigkeit, Bilder von jeder Digitalkamera zu verarbeiten, wird Metashape in verschiedenen archäologischen Projekten sowohl in den Bergen als auch tief unter Wasser häufig verwendet, einschließlich spezieller Forschungen wie Grünmusterstudien zur Auffindung antiker Ruinen unter der Erde oder Projekte zur Dokumentation und Analyse von Felskunst. [neu]

Architektur

Zahlreiche Projekte beweisen, dass Metashape ein hochwertiges Werkzeug zur Lösung von Aufgaben der Fassaden- und Gebäudemodellierung ist. Mit Unterstützung für die kombinierte Verarbeitung von terrestrischen und luftgestützten - Nadir- und Schrägbildern - ermöglicht Metashape die Rekonstruktion des gesamten Gebäudes, das beispielsweise für die Erstellung virtueller Touren verwendet werden kann. Ein Orthomosaik einer Gebäudefassade kann erstellt werden und als Grundlage für die Erstellung präziser Zeichnungen sowie für die Berechnung von Distanz- und Volumeninformationen über die Struktur dienen. Mit Metashape erstellte 3D-Modelle teilweise ruinierter Denkmäler und Artefakte bieten dank der außergewöhnlichen Genauigkeit der Rekonstruktionsergebnisse eine zuverlässige Grundlage für Restaurierungsarbeiten. Die Möglichkeit, Modell- oder Orthomosaikdaten zu vektorisieren, hilft, alle Merkmale der Struktur zu notieren. [neu]

UAV-Inspektion

Metashape umfasst die Funktionalität zur automatischen Erkennung von Stromleitungen auf den Bildern und ermöglicht so groß angelegte Inspektionsprojekte für Stromleitungen, ohne in LiDAR-Ausrüstung investieren zu müssen. Die Ergebnisse in Form eines 3D-Polylinienmodells für jeden Draht können zur Dokumentation und Analyse in branchenspezifischen Tools exportiert oder für die Hindernisvermeidung durch Missionsplanung innerhalb von Metashape verwendet werden. Die Robustheit der Ergebnisse wird durch einen Algorithmus zur Anpassung der Katenarischen Kurve gewährleistet.

UAV-Inspektionsprojekte können auch von der DEM-Differenzberechnungsfunktion profitieren, mit der Oberflächenänderungen verfolgt und gemessen werden können.[neu]

Forensik

Metashape wird häufig als Werkzeug zur Dokumentation von Verkehrsunfällen eingesetzt, dank der Kombination aus fotorealistischer Visualisierung der Szene in Form eines 3D-Modells und der Möglichkeit, präzise Abstandsberechnungen direkt am Modell durchzuführen. So hilft die photogrammetrische Software, die Zeit zu minimieren, die die Autos auf der Straße gehalten werden müssen, und bietet Instrumente für eine detaillierte Analyse der Unfallursachen. [neu]

Biologie

Metashape verarbeitet Bilder von verschiedenen Sensoren, einschließlich Kameras mit Makroobjektiven. Diese Option wird genutzt, um verschiedene Insekten bei der Dokumentation von zoologischen Museumssammlungen zu rekonstruieren. Die Erstellung photogrammetrischer 3D-Modelle ist auch in Projekten gefragt, die sich mit der Überwachung verblassender Flora, der Dokumentation prähistorischer Fossilien und der Erstellung digitaler Zwillinge verschiedener Arten befassen. [neu]

Innenarchitektur

Die kombinierte Verarbeitung von Bildern und terrestrischen Laserscans ermöglicht es Metashape, genaue Modelle von Innenräumen zu erstellen. Die Software bietet auch ein Tool zur Erstellung von Videopräsentationen des Modells direkt im Programmfenster. [neu]

Medizin

Metashape-Software wird zur Lösung verschiedener Probleme im Bereich der Medizin eingesetzt, wie der Erstellung skalierter 3D-Modelle von Zähnen oder Füßen als Grundlage für die Analyse und Planung geeigneter Behandlungen. Die Photogrammetrie bietet Werkzeuge für einen fortschrittlichen Ansatz zur Untersuchung von Wirbelsäulenkrümmungen und zur Verfolgung der Dynamik degenerativer Veränderungen der Wirbelsäule. [neu]

Spieldesign

Dank ihrer hohen Detailtreue und fotorealistischen Qualität erfüllen Metashape-Modelle die strengen Anforderungen professioneller Animationsstudios, die die Software erfolgreich für Film- und Spieleproduktionen einsetzen. Gesichts- und Körpererfassungsdaten können automatisch in digitale Zwillinge der Helden verarbeitet und realistisch mit 4D-Verarbeitungsinstrumenten und dem Werkzeug zum Entfernen von Beleuchtungseffekten animiert werden. Die Erstellung von Diffuse- /Verdrängungs- /Okklusions- /Normalmaps hilft, Texturdateien für Anwendungen visueller Effekte vorzubereiten. [neu]

Vorteile auf einen Blick

• Hohe Genauigkeit und detaillierte Ergebnisse
• Vollautomatisierter und intuitiver Workflow
• GPU-Beschleunigung für schnellere Verarbeitung
• Netzwerkverarbeitung für große Projekte
• Agisoft Cloud für Verarbeitung, Visualisierung und Teilen der Ergebnisse
• Leistungsstarke Standardedition für Kunstprojekte
• Einfache Weitergabe durch PDF- oder Durchflugvideoexport und direkten Upload zu Online-Ressourcen
• Stereoskopische Messungen für präzise Merkmalsextraktion
• Kombinierte Verarbeitung von Bildern, terrestrischen Laserscans und Luft-LiDAR-Daten
• Blockmodelle zur Bearbeitung stadtweiter Modelle

Kompatibilität

• Verarbeitet Bilder von digitalen/Film-/Videokameras und Multi-Kamera-Systemen sowie terrestrische Laserscans und Luft-LiDAR-Daten
• Unterstützt registrierte/nicht registrierte terrestrische Laserscans
• Unterstützt Rahmen-/Fisheye-/Sphärische-/Zylindrische-/RPC-Kameramodelle
• Funktioniert gut mit den meisten UAVs (Hubschrauber, Flächenflugzeuge und VTOLs)
• Exportiert Ergebnisse in weit unterstützte Formate
• Unterstützt die meisten EPSG-Koordinatensysteme und konfigurierbare vertikale Datums
• Läuft unter Windows, macOS und Linux

Funktionen

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• Satelliten-, Luft- und Nahbereichstriangulation
• Inkrementelle Bildausrichtung
• Kombinierte Ausrichtung von Bildern und terrestrischen Laserscandaten
• Geometrische Registrierung von TLS-Punktwolken
• DSM/DTM-Erstellung
• Automatische Erkennung von codierten und nicht codierten Zielen
• Georeferenzierung unter Verwendung von Flugprotokollen und/oder GCPs
• Analyse der Bildsatzredundanz
• Erstellung photogrammetrischer Punktwolken
• Registrierung von punktbasierten Punktwolken (photogrammetrisch, TLS, Luft-LiDAR) in einem Koordinatensystem
• Automatische Klassifizierung von photogrammetrischen und LiDAR-Punktwolken
• DEM-Bearbeitungstools
• Erstellung echter Orthomosaike in geografischen und benutzerdefinierten Projektionen
• Automatische Nahtlinienverfeinerung für traditionelle DTM-basierte Orthomosaike
• Geisterfilter für Textur und Orthomosaik
• Erzeugung von Höhenkonturlinien
• Rekonstruktion polygonaler Modelle, einschließlich Blockmodellen
• Erstellung von Umgebungsokklusions-, Normal- und Verdrängungskarten
• Manuelle Nahtlinienbearbeitung für Orthomosaike
• Automatische Stromleitungserkennung
• Messungen von Koordinaten/Abständen/Flächen/Volumen/Profilen
• Texturgenerierung mit Delighting-Filter
• Berechnung von Vegetationsindizes für multispektrale Bildprojekte
• Erstellung und Export von Verschreibungsplänen
• Erzeugung und Visualisierung hierarchischer Kachelmodelle
• Missionsplanung für komplexe Standorte
• Stitching von sphärischen Panoramen
• 4D-Rekonstruktion für dynamische Szenen
• Unterstützung für kopflose Operation
• Python-Scripting und Java-API zur Jobautomatisierung
• Batch-Verarbeitung für Mehraufgabenpipelines
• Kostenloser eigenständiger Agisoft Viewer für reaktionsschnelle Visualisierung großer Modelle

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Exportformate

Vergleich Metashape Pro und Standard

Agisoft Metashape Standard bietet alle wesentlichen photogrammetrischen Workflows, einschließlich der Erzeugung von Punktwolken, 3D-Modellen, DSM/DTM und Orthomosaiken. Es unterstützt grundlegende Sensorintegrationen und ist ideal für kleinere Projekte und künstlerische Anwendungen, um aus Fotos ein 3D Modell zu erstellen.

Agisoft Metashape Professional hingegen umfasst erweiterte Funktionen wie die Verarbeitung von LiDAR-Daten, automatische Klassifizierung dichter Punktwolken und stereoskopische Messungen. Es bietet auch umfassende Automatisierungs- und Big-Data-Funktionen, einschließlich Batch-Verarbeitung, Python-Scripting, GPU-Beschleunigung und Netzwerk- sowie Cloud-Verarbeitung. Zusätzlich unterstützt es spezielle Präsentations- und Missionsplanungswerkzeuge. Somit ist es unschlagbar im Bereich der Vermessung mit Drohnen. 

Sobald sie also Präzision, Marker, Skalierung benötigen benötigen sie die Pro-Version. Auch wenn ein Objekt nicht optimal geeignet ist können sie mit Zusatztechniken und Features der Pro-Version zu einem guten Ergebnis kommen. Reicht ihnen ein einfaches 3D Modell und bietet das Objekt grundsätzlich gute, photogrammetrische Eigenschaften, dann können sie Problemlos die Standardversion nutzen.