Kalibrieren des Kameramodells

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Damit WindPRO die korrekten Positionen und Größen der WEA berechnen kann, muss das Kameramodell kalibriert werden. Die Kalibrierung besteht darin, dass die Eigenschaften der Kamera bei der Aufnahme des Fotos (Position, Azimut, Höhe, Neigung und Brennweite) möglichst genau in WindPRO nachgebildet werden.

Die Kalibrierung des Kameramodells findet im Fotomontage-Fenster statt.

Anhand der Eingaben in der linken oberen Ecke des Fensters müssen die Kameraeinstellungen so lange angepasst werden, bis sich bekannte Referenzobjekte an der richtigen Stelle auf dem Foto befinden.

Referenzobjekte werden in der Regel durch Kontrollpunkt-Objekte, die auf der Karte an die Position des Referenzobjekts gesetzt werden, repräsentiert. Ist die Brennweite bekannt, so reicht in aller Regel ein Referenzobjekt/Kontrollpunkt. Muss die Brennweite empirisch ermittelt werden, werden mindestens zwei Referenzobjekte/Kontrollpunkte benötigt, die auf dem Bild möglichst weit auseinander liegen sollten (mindestens die Hälfte der Bildbreite).

In bewegtem Gelände ist eventuell auch eine vollständige Kalibrierung nur anhand der Horizontlinie (s.u.) möglich.

In die Kalibrierfelder links oben können Werte eingegeben werden oder die Schaltflächen verwendet werden, um die vorhandenen Werte zu ändern. Noch einfacher ist aber die Verwendung der unter den einzelnen Feldern angegebenen Modifikatortasten:

Halten Sie die <Strg>-Taste, und Klicken-Ziehen Sie den Cursor auf dem Bild. Azimut und Höhe werden entsprechend Ihrer Bewegung geändert – Ziehen Sie die Objektskizzen einfach an die richtige Stelle.

Mit der <Alt>-Taste ändern Sie die Brennweite (vergleichbar Ein- und Auszoomen bei der Kamera). In der Mitte des Bildes (blaues Kreuz) ist die Sensitivität am höchsten, dort reicht eine kleine Bewegung für eine große Brennweitenänderung. Analog wird die Horizontneigung mit der <Umschalt>-Taste geändert.

Horizontlinie

Wählen Sie links unten im Fotomontagefenster Horizontlinie. Die Horizontlinie wird aus dem Digitalen Geländemodell berechnet und auf dem Bild angezeigt.

In bewegter Landschaft ist die Horizontlinie ein sehr machtvolles Werkzeug zur Kalibrierung des Kameramodells. Achten Sie aber darauf, dass der gesamte auf dem Foto sichtbare Bereich vom Digitalen Geländemodell abgedeckt sein muss!

Auf der Karte wird gleichzeitig ebenfalls die Horizontlinie (=Sichtweite) dargestellt:

Unter oder bei der WEA wird – auch wenn kein Geländemodell definiert ist – stets ein kleines Stück des theoretischen Horizonts auf Meereshöhe dargestellt. Damit ist insbesondere bei Offshore-Windparks eine einfache Überprüfung der Anlagenpositionen relativ zum Horizont möglich. Ist der Fuß der WEA hinter dem Horizont, so wird der Horizontabschnitt rot dargestellt und der Teil der WEA, der hinter dem Horizont liegt, wird in der Renderansicht nicht dargestellt.

Die große WEA rechts steht vor dem Horizont. Die erste WEA der Reihe links steht exakt auf Horizontniveau, die dahinter liegenden WEA stehen bereits hinter dem Horizont, weshalb dieser hier rot dargestellt ist. Der Nutzer muss nur Sorge dafür tragen, dass die eingezeichneten Horizontlinien mit dem tatsächlichen Horizont übereinstimmen, das PHOTOMONTAGE-Modul übernimmt den Rest.

Gerenderte WEA mit automatischer Horizontkorrektur. Anmerkung: Über den WEA-Katalog können Offshore-Fundamente definiert werden (in Form eines überdimensionierten unteren Turmsegments)

Für den Horizont kann ebenfalls eine Höhe ü. NN. angegeben werden, wenn die Windfarm sich z.B. auf einer Hochebene befindet. Löschen Sie gegebenenfalls das Häkchen und setzen Sie es dann erneut, woraufhin WindPRO Sie zur Eingabe des Horizontniveaus auffordert.

Hindernisobjekt, Meteo-Objekt und Existierende WEA

Wenn rechteckige Objekte (z.B. Häuser oder gerade Straßenstücke) auf der Hintergrundkarte sichtbar sind, können sie mit dem Hindernis-Objekt markiert werden. Auf dem Bild erscheinen sie dann mit der angegebenen Hindernishöhe als hellblaue Gitternetz-Kuben.

Wenn am Standort ein Messmast definiert ist, so wird dieser auch mit der angegebenen Höhe und den Auslegern als Kontrollobjekt auf dem Bild angezeigt.

Existierende WEA, die mit dem entsprechenden Objekt definiert sind, erscheinen auf dem Foto als Skizzen mit korrekter Nabenhöhe und korrektem Rotordurchmesser.

Beachten Sie, dass die Rotorkreisfläche nur dann genau übereinstimmt, wenn die existierenden WEA auf dem Bild auf den Fotografen ausgerichtet sind. Die als Skizze dargestellte Spitze des Turms stellt nicht die Nabenhöhe der WEA dar, sondern tatsächlich das obere Ende des Turms, also den Boden der Gondel!

Landschaft als Gittermodell

Durch Anklicken der Option Gitternetz-Landschaft bei den Steuerelementen am linken Bildrand des Fotomontage-Fensters wird gemeinsam mit den Kontrollpunkten eine Gitternetzlandschaft auf dem Foto dargestellt. Insbesondere bei stark strukturiertem Terrain kann diese dabei helfen, Ausrichtung, Neigung und Brennweite des Kameramodells anzupassen. Bringen Sie dazu die Gitternetzlandschaft mit der tatsächlichen Landschaft in Übereinstimmung.

Wenn das digitale Geländemodell als Höhenraster-Objekt vorliegt geht die Erzeugung sehr schnell. Für Höhenlinien dauert es länger – zum Teil sogar sehr viel länger.

Wenn ein Höhenraster-Objekt das Digitale Geländemodell liefert, dann kann im Ausklappmenü links im Photomontage-Fenster ausgewählt werden, ob eine der Ebenen mit ihrer Originalauflösung verwendet werden soll (schnellste Möglichkeit), oder ob alle Ebenen vereint und auf eine gemeinsame Rasterung umgerechnet dargestellt werden (dauert länger):

Automatische Justierung des Kameramodells

Es ist möglich, die Justierung des Kameramodells von PHOTOMONTAGE automatisch anhand der Angaben des Anwenders vornehmen zu lassen. Klicken Sie auf die -Schaltfläche oben im Visualisierungs-Fenster. Das Fenster zur Automatischen Justierung öffnet sich, welches das automatische Ermitteln von einem oder mehreren der Parameter Kameraposition, Brennweite, Kameraausrichtung und Bildneigung des Kameramodells erlaubt.

Bevor Sie diese Funktion nutzen können, müssen einer oder mehrere Kontrollpunkt-Objekte (alternativ auch existierende WEA oder Meteo-Objekte) auf der Karte und dem Foto in Beziehung gesetzt werden. Dies geschieht, indem Sie den Kontrollpunkt erst auf der Karte und dann auf dem Foto markieren.

Gehen Sie hierzu wie folgt vor: Kontrollpunkt (/exist. WEA/METEO-Objekt) auf der Karte markieren --> Rechtsklick --> VISUAL-Autojustierung --> Position auf Foto wählen  (Bei WEA kann zusätzlich gewählt werden, ob die Gondel oder der Fuß der WEA gewählt werden soll). Klicken Sie anschließend auf dem Foto an die entsprechende Stelle. Die gelungene Verknüpfung wird durch eine Linie zwischen der Skizzendarstellung des Objekts und der angeklickten Position dargestellt (s. Abbildung unten).

Je mehr Objekte Sie auf diese Weise behandeln, desto besser ist WindPRO in der Lage, eine automatische Justierung des Kameramodells durchzuführen. Wählen Sie dann erneut die -Schaltfläche.

Es können alle sieben Parameter in einer Operation justiert werden, dafür benötigen Sie aber mehrere akkurat verknüpfte Objekte. Es werden nur diejenigen Parameter justiert, die Sie anklicken.

Nach der automatischen Justierung stimmen die Kontrollobjekte mit dem Hintergrundfoto überein.

Seien sie jedoch vorsichtig mit dieser Funktion – mit zu wenigen oder zu ungenauen Kontrollpunkten kann das Ergebnis, das WindPRO findet, zwar optimal für diese passen, aber dennoch ein falsches Kameramodell liefern. Überprüfen Sie das Ergebnis deshalb immer kritisch.

Tipps, wenn zu wenige Kontrollpunkte vorliegen:

• Wenn Sie sich einiger Parameter relativ sicher sind, dann lassen Sie diese in den ersten Optimierungsläufen nicht justieren. Dies können Sie dann (im Sinne einer Feinjustierung) noch tun, wenn die unsicheren Parameter zumindest grob justiert sind.
• Wenn die Position der Kamera unbekannt ist, justieren Sie stets X, Y und Azimutwinkel zusammen (Alternativ: X+Azimutwinkel und Y+Azimutwinkel). Wenn der Azimutwinkel nicht gleichzeitig verändert werden darf, können Situationen entstehen, in denen eine Verschiebung des Kamerapunkts in die richtige Richtung trotzdem zu schlechteren Ergebnissen führt.
• Sparen Sie sich Z und Höhenwinkel für einen späteren Justierungslauf auf. Wenn Sie sich der X und Y-Position relativ sicher sind, können Sie Z auch ganz auslassen und es manuell auf Geländehöhe + Augenhöhe des Fotografen setzen.
• Wenn alle Parameter unbekannt sind, empfiehlt sich für die meisten Bilder folgende Reihenfolge:
  • X, Y und Azimutwinkel
  • Z manuell auf Geländeniveau+Augenhöhe setzen
  • Brennweite und Höhenwinkel
  • Neigung
  • Zum Schluss evtl. noch einmal alle Parameter gemeinsam