TY - GEN A1 - Stojanovic, Vladeta A1 - Trapp, Matthias A1 - Richter, Rico A1 - Döllner, Jürgen Roland Friedrich T1 - A service-oriented approach for classifying 3D points clouds by example of office furniture classification T2 - Web3D 2018: Proceedings of the 23rd International ACM Conference on 3D Web Technology N2 - The rapid digitalization of the Facility Management (FM) sector has increased the demand for mobile, interactive analytics approaches concerning the operational state of a building. These approaches provide the key to increasing stakeholder engagement associated with Operation and Maintenance (O&M) procedures of living and working areas, buildings, and other built environment spaces. We present a generic and fast approach to process and analyze given 3D point clouds of typical indoor office spaces to create corresponding up-to-date approximations of classified segments and object-based 3D models that can be used to analyze, record and highlight changes of spatial configurations. The approach is based on machine-learning methods used to classify the scanned 3D point cloud data using 2D images. This approach can be used to primarily track changes of objects over time for comparison, allowing for routine classification, and presentation of results used for decision making. We specifically focus on classification, segmentation, and reconstruction of multiple different object types in a 3D point-cloud scene. We present our current research and describe the implementation of these technologies as a web-based application using a services-oriented methodology. KW - Indoor Models KW - 3D Point Clouds KW - Machine KW - Learning KW - BIM KW - Service-Oriented Y1 - 2018 SN - 978-1-4503-5800-2 U6 - https://doi.org/10.1145/3208806.3208810 SP - 1 EP - 9 PB - Association for Computing Machinery CY - New York ER - TY - THES A1 - Stojanovic, Vladeta T1 - Digital twins for indoor built environments T1 - Digitale Zwillinge für gebaute Innenumgebungen N2 - One of the key challenges in modern Facility Management (FM) is to digitally reflect the current state of the built environment, referred to as-is or as-built versus as-designed representation. While the use of Building Information Modeling (BIM) can address the issue of digital representation, the generation and maintenance of BIM data requires a considerable amount of manual work and domain expertise. Another key challenge is being able to monitor the current state of the built environment, which is used to provide feedback and enhance decision making. The need for an integrated solution for all data associated with the operational life cycle of a building is becoming more pronounced as practices from Industry 4.0 are currently being evaluated and adopted for FM use. This research presents an approach for digital representation of indoor environments in their current state within the life cycle of a given building. Such an approach requires the fusion of various sources of digital data. The key to solving such a complex issue of digital data integration, processing and representation is with the use of a Digital Twin (DT). A DT is a digital duplicate of the physical environment, states, and processes. A DT fuses as-designed and as-built digital representations of built environment with as-is data, typically in the form of floorplans, point clouds and BIMs, with additional information layers pertaining to the current and predicted states of an indoor environment or a complete building (e.g., sensor data). The design, implementation and initial testing of prototypical DT software services for indoor environments is presented and described. These DT software services are implemented within a service-oriented paradigm, and their feasibility is presented through functioning and tested key software components within prototypical Service-Oriented System (SOS) implementations. The main outcome of this research shows that key data related to the built environment can be semantically enriched and combined to enable digital representations of indoor environments, based on the concept of a DT. Furthermore, the outcomes of this research show that digital data, related to FM and Architecture, Construction, Engineering, Owner and Occupant (AECOO) activity, can be combined, analyzed and visualized in real-time using a service-oriented approach. This has great potential to benefit decision making related to Operation and Maintenance (O&M) procedures within the scope of the post-construction life cycle stages of typical office buildings. N2 - Eine der wichtigsten Herausforderungen im modernen Facility Management (FM) besteht darin, den aktuellen Zustand der gebauten Umgebung digital wiederzugeben und die tatsächliche mit der geplanten Gebäudedarstellung zu vergleichen. Während die Verwendung von Building Information Modeling (BIM) das Problem der digitalen Darstellung lösen kann, erfordert die Generierung und Pflege von BIM-Daten einen erheblichen manuellen Aufwand und Fachkenntnisse. Eine weitere wichtige Herausforderung besteht darin, den aktuellen Zustand der gebauten Umgebung zu überwachen, um Feedback zu geben und die Entscheidungsfindung zu verbessern. Die Notwendigkeit einer integrierten Lösung für alle Daten im Zusammenhang mit dem Betriebslebenszyklus eines Gebäudes wird immer deutlicher, da derzeit Praktiken aus Industrie 4.0 evaluiert und für die FM-Nutzung übernommen werden. Diese Studie präsentiert einen Ansatz zur digitalen Darstellung von Innenräumen in ihrem aktuellen Zustand innerhalb des Lebenszyklus eines bestimmten Gebäudes. Ein solcher Ansatz erfordert die Fusion verschiedener Quellen digitaler Daten. Der Schlüssel zur Lösung eines solch komplexen Problems der Integration, Verarbeitung und Darstellung digitaler Daten liegt in der Verwendung eines Digital Twin (DT). Ein DT ist ein digitales Duplikat der physischen Umgebung, Zustände und Prozesse. Ein DT verschmilzt die entworfenen und gebauten digitalen Darstellungen der gebauten Umwelt mit aktuellen Repräsentationsdaten, typischerweise in Form von Grundrissen, Punktwolken und BIMs, mit zusätzlichen Informationsebenen, die sich auf die aktuellen und vorhergesagten Zustände einer Innenumgebung oder eines kompletten Gebäudes beziehen (z.B. Sensordaten). Das Design, die Implementierung und die ersten Tests prototypischen DT-Software-Dienstleistungen für Innenräume werden vorgestellt und beschrieben. Die DT-Software-Dienstleistungen werden innerhalb eines serviceorientierten Paradigmas implementiert, und ihre Machbarkeit wird durch funktionierende und getestete wichtige Softwarekomponenten in prototypischen SOS-Implementierungen dargestellt. Das Hauptergebnis dieser Forschung zeigt, dass Schlüsseldaten in Bezug auf die gebaute Umgebung semantisch angereichert und kombiniert werden können, um digitale Darstellungen von Innenumgebungen basierend auf dem Konzept eines DT zu ermöglichen. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse dieser Forschung, dass digitale Daten in Bezug auf FM und Architektur, Bauwesen, Ingenieurwesen, Eigentümer- und Insassenaktivitäten mithilfe eines serviceorientierten Ansatzes in Echtzeit kombiniert, analysiert und visualisiert werden können. Dies hat ein großes Potenzial für die Entscheidungsfindung in Bezug auf Betriebsund Wartungsverfahren im Rahmen der Lebenszyklusphasen typischer Bürogebäude nach dem Bau. KW - Digital Twin KW - BIM KW - Point Clouds KW - Service-Oriented Systems KW - 3D Visualization KW - Data Analytics KW - Machine Learning KW - Deep Learning KW - Semantic Enrichment KW - Indoor Point Clouds KW - Real Estate 4.0 KW - Facility Management KW - Building Management KW - Sensor Analytics KW - Visualization KW - 3D-Visualisierung KW - Gebäudeinformationsmodellierung KW - Gebäudemanagement KW - Daten-Analytik KW - Tiefes Lernen KW - Digitaler Zwilling KW - Indoor-Punktwolken KW - Maschinelles Lernen KW - Punktwolken KW - Immobilien 4.0 KW - Semantische Anreicherung KW - Sensor-Analytik KW - Service-Orientierte Systeme KW - Visualisierung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-509134 ER - TY - GEN A1 - Florio, Alessandro A1 - Trapp, Matthias A1 - Döllner, Jürgen Roland Friedrich T1 - Semantic-driven Visualization Techniques for Interactive Exploration of 3D Indoor Models T2 - 2019 23rd International Conference Information Visualisation (IV) N2 - The availability of detailed virtual 3D building models including representations of indoor elements, allows for a wide number of applications requiring effective exploration and navigation functionality. Depending on the application context, users should be enabled to focus on specific Objects-of-Interests (OOIs) or important building elements. This requires approaches to filtering building parts as well as techniques to visualize important building objects and their relations. For it, this paper explores the application and combination of interactive rendering techniques as well as their semanticallydriven configuration in the context of 3D indoor models. KW - Building Information Models KW - BIM KW - Industry Foundation Classes KW - IFC KW - Interactive Visualization KW - Real-time Rendering Y1 - 2019 SN - 978-1-7281-2838-2 SN - 978-1-7281-2839-9 U6 - https://doi.org/10.1109/IV.2019.00014 SN - 2375-0138 SN - 1550-6037 SP - 25 EP - 30 PB - Inst. of Electr. and Electronics Engineers CY - Los Alamitos ER -