Hvad er en punktsky — og hvad kan man bruge den til?
En punktsky er de rå målepunkter fra en scanning: millioner af enkeltmålinger med x, y, z og en farve, uden nogen fortolkning af, hvad der er væg og hvad der er sofa.
Kort svar: En punktsky er en fil med rå målepunkter fra en scanning. Hvert punkt er én måling: en position i rummet (x, y, z) og oftest en farve. Der er ingen vægge, ingen døre og ingen rum i en punktsky — kun punkter, der tilfældigvis ligger dér, hvor overfladerne var. Punktskyen er derfor dokumentationen af, hvad der faktisk blev målt, mens plantegningen og 3D-modellen er fortolkningen. De almindelige filformater er PLY, XYZ, PTS og LAS.
Punktsky, plantegning og 3D-model er tre forskellige ting
Når en bolig scannes med LiDAR, opstår der tre lag af virkelighed, og det er værd at holde dem adskilt:
- Punktskyen er målingerne. Rå, uredigerede, med huller dér hvor du ikke pegede telefonen hen, og med støj dér hvor overfladen var blank eller mørk.
- Plantegningen er fortolkningen i 2D: her har nogen — software eller et menneske — besluttet, at de her punkter udgør en væg, og tegnet en ret streg gennem dem.
- 3D-modellen er fortolkningen i 3D: vægge med tykkelse, døre med karme, gulve og lofter, bygget ud fra plantegningen.
Det betyder, at plantegningen altid er pænere end punktskyen, og at punktskyen altid er ærligere. En skæv væg står skæv i punktskyen og lige i plantegningen. Skal du dokumentere, hvordan boligen faktisk så ud den dag, er punktskyen dit bevis.
Hvordan et punkt bliver til
LiDAR-sensoren i en iPhone eller iPad måler afstand ved at sende lysimpulser ud og tage tid på, hvornår de kommer tilbage. Resultatet er et dybdebillede: et gitter af afstande, ét tal pr. billedpunkt.
For at blive til en punktsky skal hver af de afstande omregnes til en position i rummet. Det kræver, at telefonen ved, hvor den selv stod, og hvilken vej den vendte, da målingen blev taget. Det holder den styr på med kameraet og bevægelsessensorerne. Afstanden plus telefonens position og retning giver ét punkt i verden — og farven hentes fra kamerabilledet på samme sted.
Gør du det for hvert dybdebillede, mens du går rundt i boligen, ender du med hundredtusinder eller millioner af punkter i ét fælles koordinatsystem. Det er punktskyen.
Derfor gælder også det ubarmhjertige: et sted, du ikke pegede telefonen hen, har ingen punkter. Bag sofaen, oven på skabet, inde i skabet — der er hul. Punktskyen kan ikke gætte; det er hele dens kvalitet.
Udtynding, rækkevidde og hvorfor punkter smides væk
En rå punktsky fra en gennemgang af en bolig er ofte alt for tæt: mange millioner punkter, hvoraf de fleste ligger oven i hinanden, fordi du filmede den samme væg fra tre vinkler. Derfor udtyndes den næsten altid, før den skrives til en fil.
Den almindelige metode er et gitter: rummet deles op i små terninger, og der beholdes ét punkt pr. terning. Et gitter på 2 cm giver en sky, hvor punkterne aldrig sidder tættere end 2 cm — rigeligt til at se rummets form og til at måle på, og en fil, der kan sendes i en mail i stedet for at fylde flere gigabyte.
Der skæres også på rækkevidde. Målinger tættere end cirka en kvart meter er typisk din egen hånd eller dørkarmen, du gik forbi. Målinger længere væk end cirka fem meter støjer så meget på en telefon-LiDAR, at de skader mere, end de gavner. HouseSense holder sig derfor til det interval, når punktskyen skrives ud — hellere færre punkter, man kan stole på, end mange, der lyver.
Regneeksempel: Et rum på 4,12 × 3,05 m med 2,50 m til loftet har cirka 62 m² overflade (gulv, loft og fire vægge). Med ét punkt pr. 2 × 2 cm giver det 62 ÷ 0,0004 = cirka 155.000 punkter — hvis alt blev ramt. I virkeligheden bliver det færre, fordi møbler skygger og fordi du ikke får hver kvadratcentimeter med.
Filformaterne: PLY, XYZ, PTS og LAS
Punktskyer udveksles i fire formater, du med stor sandsynlighed løber ind i:
- PLY (Stanford PLY) — det almindeligste til punktskyer fra scanninger. Kan gemmes binært, så filen fylder mindre, og bærer en farve pr. punkt. Åbnes af CloudCompare og MeshLab.
- XYZ — ren tekst, én linje pr. punkt: x, y, z og eventuelt r, g, b. Det simpleste format, der findes, læses af alt, men filerne bliver store, fordi tal skrevet som tekst fylder.
- PTS — landmålerens tekstformat. Ligner XYZ, men har antallet af punkter på første linje og forventer typisk, at Z peger opad, som landmålingsværktøjer regner.
- LAS — det binære format fra landmåling og luftbåren LiDAR. Kompakt, veldefineret og det, en landmåler eller en ingeniør oftest beder om. Også her peger Z opad.
Bemærk retningsforskellen — den er den hyppigste fejl, når en punktsky sendes videre. Grafikprogrammer regner normalt med, at Y peger opad, mens landmålingsverdenen regner med, at Z peger opad. Ankommer huset liggende ned hos modtageren, er det næsten altid det, der er sket, og det rettes med en enkelt rotation på 90 grader.
HouseSense skriver punktskyen i alle fire: PLY og XYZ vender som 3D-modellen, mens PTS og LAS skrives med Z opad, sådan som landmålerens værktøjer forventer.
Hvad bruger man så en punktsky til?
Fire ting, i faldende rækkefølge efter hvor tit de forekommer i en almindelig bolig:
- Dokumentation. Sådan så boligen ud, da jeg overtog den. Det er noget værd ved en overdragelse, ved en fugtskade, ved en forsikringssag eller før en ombygning, hvor noget rives ned.
- Kontrolmål efter hjemkomst. Glemte du at måle nichen, kan du måle den i punktskyen bagefter — også et halvt år senere, hvor du ikke længere har adgang til boligen.
- Grundlag for en rådgiver. En arkitekt eller ingeniør kan lægge sin egen tegning ind i punktskyen og se, om den passer med virkeligheden, i stedet for at stole på din tegning.
- Skæve og krumme ting. Buede vægge, hvælvinger, gamle bindingsværkshuse og skrå lofter, som en plantegning nødvendigvis forenkler. Punktskyen forenkler ikke.
Til gengæld skal du ikke sende en punktsky til en maler eller en gulvmand. De skal have et areal og en plantegning i PDF, ikke en fil med hundredtusinder af punkter, som de ikke har et program til at åbne.
Punktskyen kan ikke sige, hvad tingene ER
Det vigtigste at forstå ved en punktsky er, at den ikke ved noget. Der står ikke "væg" ved punkterne på væggen. Der er ingen skelnen mellem gardinet og vinduet bagved, mellem gulvet og tæppet, mellem den bærende mur og reolen, der står op ad den.
Alt, hvad der ligner viden — rumnavne, arealer, vægtykkelser, døre — er noget, et program eller et menneske har lagt oven på punkterne bagefter. Og spørgsmålet om, hvorvidt en væg er bærende, kan hverken punktskyen, plantegningen eller 3D-modellen svare på. Det kræver en byggesagkyndig eller en rådgivende ingeniør.
Men netop fordi punktskyen ikke fortolker, er den den eneste fil i bunken, hvor du kan gå tilbage og se, hvad der faktisk blev målt. Det er derfor, den er værd at gemme.