c't 26/2021
S. 144
Wissen
Bresenhams Linien-Algorithmus
Bild: Thorsten Hübner

Bresenham 3D

Algorithmus für Linien in Voxelgittern

Computergeschichte für die Zukunft: Wir haben einen alten Algorithmus zum Zeichnen von 2D-Linien für 3D erweitert und ganz modern mit Numpy implementiert. Das ist ein Baustein, um aus Daten von Lidar-Sensoren 3D-Scans zu berechnen.

Digitale Scans der physischen Welt helfen beim Planen, Dokumentieren, Archivieren und taugen als Basis, um die Zukunft zu visualisieren. Ein Scan der eigenen Wohnung wäre ganz schön praktisch und die nötigen Sensoren kosten nur noch knapp 100 Euro. Ein Roboter könnte die dafür nötigen Daten zusammentragen. Doch eine Software muss diese Daten zu einem Modell zusammenfügen, damit man sie sinnvoll nutzen kann.

Alle Photonen aus einem Laser haben die gleiche Wellenlänge, weshalb sie sich beim Überlagern auslöschen oder verstärken. Die dabei entstehenden Interferenzmuster kann man auswerten, um Time-of-Flight-Sensoren zu bauen, die Entfernungen entlang des Laserstrahls messen. Das geht in Millisekunden, weshalb nichts dagegen spricht, den Laser mit einem schnell rotierenden Spiegel durch die Gegend zu schwenken und systematisch die Entfernung zu Tausenden Punkten zu messen. Da eine Apparatur, die das macht, an ein Radar erinnert, werden die Sensoren als „Licht-Radar“, kurz „Lidar“ bezeichnet.

Kommentieren