Application of photogrammetry and virtual reality at building redevelopment in existing contexts

Abstract

Die Neuentwicklung von Gebäuden im Bestand ist ein spannendes und herausforderndes Thema in der Architekturarbeit. Die traditionelle Bestandaufnahme durch Vermessungsunternehmen bzw. die händische Vermessung ist kostenund zeitintensiv. Die daraus resultierenden Ergebnisse sind zahlreiche, unübersichtliche 2D-Dokumentationen, die unzureichende visuelle Informationen von Materialität und architektonischen Details über die vorhandenen Kontexte bieten. Darüber hinaus können die 2D-basierten digitalen Entwurfsund Präsentationswerkzeuge, die während des Neuentwicklungsprozesses verwendet werden, nur begrenzte Informationen und Dreidimensionalität vermitteln. Der derzeitige Arbeitsablauf des Gebäudesanierungsprozesses könnte durch die Integration der Photogrammetrie als Vermessungsinstrument und der virtuellen Realität (VR) als Entwurfsund Präsentationswerkzeug verbessert werden. Ziel dieser Arbeit ist es zu zeigen, wie Photogrammetrie und virtuelle Realität als neue digitale Werkzeuge in den aktuellen Arbeitsablauf integriert werden können, und in welchen Bereichen sie Architekten während der Entwurfsund Präsentationsphase helfen könnten. Um die Machbarkeit des photogrammetrischen Vermessungsund VR-Workflows in einem realen Gebäudesanierungsprozess zu bewerten, werden in dem praktischen Teil der Arbeit verschiedene photogrammetrische Strategien für Anwendungsfälle eingesetzt, um Innenräume, Möbel und Materialien zu scannen. Darüber hinaus wird basierend auf den Scan-Ergebnissen eine Virtual-Reality-Anwendung in dieser Arbeit entwickelt, die als Architekturentwurfsund Präsentationsmethode dienen soll.

Building redevelopment in existing contexts is a compelling and challenging topic in architectural work. Traditional measurement of the existing contexts done by surveying firms or manual measurement is cost and time intensive. Furthermore, the acquired result processed as extensive overcomplicated 2D documentation contains insufficient visual information about the materiality and architectural details of the existing contexts. Moreover, the design and presentation tools used during the redevelopment process are mostly 2D based and have limited capability to transfer varied types of information and sense of three-dimensionality. The current workflow of the building redevelopment process could be improved by integrating photogrammetry as a surveying tool and virtual reality (VR) as a design and presentation tool. The aim of this work is to demonstrate how photogrammetry and virtual reality can be integrated into the current workflow as new digital tools, and the areas in which it could help architects during the design and presentation phases. In the practical part of thesis, different photogrammetry use cases are applied to scan different indoor situations, furnishing and materials to evaluate the feasibility of the photogrammetric survey and VR workflow in real-world building redevelopment processes. Furthermore, based on the scan results, a virtual reality application as the architectural design and presentation method will be developed.