Bewährte Verfahren für Räumliche Kartierung

Last updated: October 23, 2026

Das Modul für Räumliche Kartierung des ZED SDK, das auch über die eigenständige ZEDfu -Anwendung verfügbar ist, ermöglicht das 3D-Scannen einer Szene oder eines Objekts. Ein farbiges 3D-Modell (Mesh oder fusionierte Punktwolke) wird erstellt, indem Bild-, Tiefen- und Positionsverfolgungsdaten aus mehreren Blickwinkeln über die Zeit integriert werden.

Eine vollständige Beschreibung des Moduls finden Sie in der Dokumentation zur Räumlichen Kartierung; Informationen zum ZEDfu-Tool finden Sie in der ZEDfu-Dokumentation.

Unterstützte Kameras

Die Räumliche Kartierung erfordert eine Stereokamera mit einem Trägheitssensor (IMU), wie beispielsweise die ZED 2i, ZED Mini, ZED X, ZED X Mini, und ZED X Nano (sowie die eingestellte ZED 2).

Die folgenden Kameras werden nicht unterstützt:

  • die ursprüngliche ZED (nicht mehr in Produktion), die keine integrierte IMU besitzt;

  • die ZED X One GS/4K/S -Kameras, die monokular sind. Beachten Sie, dass eine virtuelle Dual-ZED-X-One-Stereo-Kamera-Konfiguration unterstützt wird. Verwenden Sie in ZEDfu den Lokales Streaming -Eingang, um deren Daten zu empfangen.

Bewährte Vorgehensweisen beim Scannen

  • Bewegen Sie sich langsam und gleichmäßig. Schnelle Bewegungen führen zu Bewegungsunschärfe; unscharfe Bilder verringern die Qualität sowohl der Positionsverfolgung als auch der rekonstruierten 3D-Geometrie.

  • Sorgen Sie für eine gut ausgeleuchtete Szene. Bereiche mit wenig Licht erhöhen das Tiefenrauschen und können Artefakte sowie falsche Oberflächen im Modell verursachen.

  • Bevorzugen Sie strukturierte Szenen. Strukturlose, einheitliche Oberflächen (blanke Wände, Glas usw.) liefern nur wenige visuelle Informationen für Stereo-Matching und Tracking. Dank der NEURONAL-Tiefenmodi funktioniert das Scannen in Innenräumen deutlich besser als mit älteren SDK-Versionen, aber eine reichhaltige Textur verbessert die Ergebnisse weiterhin.

  • Vermeiden Sie reflektierende und transparente Objekte. Spiegel, Glas und glänzende Oberflächen erzeugen ungültige Tiefenmessungen.

  • Halten Sie einen angemessenen Abstand zu Oberflächen ein. Halten Sie den Mindesttiefenbereich Ihres Kameramodells ein, und denken Sie daran, dass die Tiefengenauigkeit mit zunehmender Entfernung abnimmt; der Kartierungsbereich ist deshalb auf 20 m begrenzt.

  • Schließen Sie die Schleife. Wenn Sie einen Raum oder ein Objekt scannen, sollten Sie bereits gescannte Bereiche erneut aufsuchen. Dies hilft der Positionsverfolgung, die Karte zu verfeinern. Durch Aktivieren von Bereichsspeicher kann das SDK bereits kartierte Bereiche erkennen und die Konsistenz der Verfolgung verbessern. Siehe das VSLAM-Kartierungs-Tutorial.

  • Beobachten Sie den Tracking-Status. Wenn der Status der Positionsverfolgung in ZEDfu auf SEARCHING, wechselt, bewegen Sie die Kamera zurück in Richtung eines bereits kartierten Bereichs, damit das SDK die Lokalisierung wiederherstellen und die Kartengenerierung fortsetzen kann.

Die richtigen Einstellungen auswählen

  • Tiefenmodus: In ZEDfu können Sie zwischen NEURAL LIGHT (beste Live-Leistung), NEURAL (guter Kompromiss zwischen Qualität und Leistung) und NEURAL PLUS (höchste Qualität, empfohlen für die OFFLINE-Verarbeitung von SVO-Dateien) wählen.

  • Kartentyp: Wählen Sie MESH , um eine Gruppe wasserdichter Dreiecke zu erzeugen, die nach dem Scannen gefiltert und texturiert werden können, oder POINT CLOUD , um eine farbige fusionierte Punktwolke zu erzeugen. Das Punktwolkenformat benötigt aufgrund der jedem Punkt zugeordneten Farbinformation mehr Speicher.

  • Kartierungsauflösung: Die Auflösung kann zwischen 1 cm und 12 cm eingestellt werden. Höhere Auflösungen erzeugen detailliertere Karten, benötigen jedoch mehr Speicher und Rechenleistung und verlangsamen die Kartenaktualisierung. Verwenden Sie die niedrigste Auflösung, die für Ihre Anwendung geeignet ist. Die API stellt die Voreinstellungen HIGH (2 cm, kleine Bereiche), MEDIUM (5 cm, ausgewogen) und LOW (8 cm, große Bereiche oder Kollisionsmeshes) bereit.

  • Kartierungsbereich: Der Bereich der in die Karte integrierten Tiefendaten kann zwischen 2 m und 20 m eingestellt werden. Eine Vergrößerung des Bereichs ermöglicht die schnelle Erfassung großer Volumen auf Kosten der Genauigkeit; eine Verringerung verbessert die Leistung. Die API stellt die Voreinstellungen NEAR (3,5 m), MEDIUM (5 m) und FAR (10 m) bereit.

  • Mesh-Filterung: Nach der Aufnahme reduziert die Filterung die Polygonanzahl unter Beibehaltung der geometrischen Merkmale. LOW füllt Löcher und entfernt Ausreißer; MEDIUM und HIGH führen außerdem eine Mesh-Dezimierung durch. Probieren Sie die verschiedenen Voreinstellungen aus, um die für Ihre Anwendung am besten geeignete zu finden.

  • Mesh-Texturierung: Aktivieren Sie die Texturoption vor dem Scannen, um einen Teil der Bilder der linken Kamera aufzuzeichnen und auf die Mesh-Oberfläche zu projizieren. Dies verbessert die visuelle Qualität des Modells, erfordert jedoch mehr Rechenleistung und Speicher. Texturierung ist nur für Meshes verfügbar.

Live-Scannen oder Offline-Verarbeitung

Das Modul für Räumliche Kartierung, einschließlich ZEDfu, akzeptiert drei Eingabetypen:

  • Live-Kamera: Daten, die in Echtzeit von einer angeschlossenen ZED-Stereokamera erfasst werden;

  • Lokales Streaming: Daten, die von einer entfernten Kamera über einen ZED-Local-Streaming-Server empfangen werden;

  • SVO-Datei: Mit der Kamera aufgezeichnete und später verarbeitete Daten; siehe die ZEDfu-Dokumentation und die Dokumentation zur Aufzeichnung.

Bei der Verarbeitung einer SVO-Datei in ZEDfu empfehlen wir, den OFFLINE -Modus zu aktivieren: Die gesamte SVO-Datei wird vor Beginn der Kartengenerierung vorverarbeitet. Dadurch entsteht eine Karte höherer Qualität, allerdings auf Kosten einer längeren Verarbeitungszeit. In Kombination mit dem NEURAL PLUS -Tiefenmodus bietet dieser Workflow die bestmögliche Qualität der 3D-Rekonstruktion.

Hinweis: ZEDfu speichert die generierten Karten im Ordner ZED/Meshes im Home-Verzeichnis des Benutzers. Der vollständige Pfad der generierten Karte wird nach Abschluss der Generierung in der Statusleiste angezeigt.

Verwendung der API für Räumliche Kartierung in Ihrer Anwendung

Alles, was in ZEDfu verfügbar ist, kann über das ZED SDK in Ihre eigene Anwendung integriert werden. Der typische Ablauf ist:

  1. Öffnen Sie die Kamera und aktivieren Sie die Positionsverfolgung mit enablePositionalTracking();

  2. aktivieren Sie das Modul mit enableSpatialMapping(), und konfigurieren Sie SpatialMappingParameters (Auflösung, Bereich, Kartentyp, Textur);

  3. rufen Sie grab() in Ihrer Schleife auf. Das Modul übernimmt Bilder, Tiefen und Posen im Hintergrund;

  4. rufen Sie die Karte einmalig mit extractWholeSpatialMap()ab oder kontinuierlich mit den asynchronen Funktionen requestSpatialMapAsync() / getSpatialMapRequestStatusAsync() / retrieveSpatialMapAsync() ;

  5. verfeinern Sie das Mesh optional mit Mesh::filter() und Mesh::applyTexture(), und speichern Sie es anschließend mit save("mesh.obj");

  6. Überwachen Sie das Modul mit getSpatialMappingState(): FPS_TOO_LOW bedeutet, dass das System die für eine konsistente Kartierung erforderliche Bildrate nicht erreichen kann, und NOT_ENOUGH_MEMORY bedeutet, dass das Speicherlimit erreicht wurde; in beiden Fällen stoppt das Modul die Integration neuer Daten, aber das 3D-Modell kann weiterhin extrahiert werden.

Das Anfordern und Abrufen einer räumlichen Karte ist ressourcenintensiv. Um die Leistung zu verbessern, fordern Sie nicht zu häufig eine neue räumliche Karte an.

Weitere Informationen finden Sie unter: