In vielen Anwendungsbereichen, wie der Computergrafik, der Robotik oder beim computergestützten Entwerfen spielen 3D-Modelle eine große Rolle. Die sensorgestützte Erzeugung von 3D-Modellen ist dabei eine einfache Möglichkeit, Modelle von realen Objekten oder Räumen zu erstellen, indem mit einer Kamera ein digitales Abbild erstellt wird. Im Gegensatz zur manuellen Erzeugung ist dabei kein Expertenwissen im Umgang mit 3D-Grafikprogrammen vonnöten. Um einen manuellen Eingriff so weit wie möglich

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... reduzieren, ist die Vision, einen allumfassenden intelligenten 3D-Scanner zu besitzen, der alle benötigten Informationen schnell und in einfacher Art und Weise erfasst. Diese Arbeit hat zum Ziel, dieser Vision einen Schritt näher zu kommen. Dazu wird ein Verfahren entwickelt, das erlaubt, mit handgehaltenen Tiefenkameras inkrementell und online ein kontinuierliches Volumenmodell in Form eines planaren Boundary-Representation (B-Rep) Modells zu erzeugen. Diese Kombination schließt die in bestehenden Scan-Systemen vorherrschende Lücke von robuster, online-fähiger Erfassung bei gleichzeitiger Erzeugung eines hochwertigen Ausgabemodells mit algebraischer Geometriebeschreibung und Topologieinformationen, das Grundlage vieler CAD-Systeme ist. Durch die inkrementelle Vorgehensweise ist bereits zu jedem Zeitpunkt während der Rekonstruktion ein hochwertiges partielles Modell verfügbar. Zur Bewältigung dieser Aufgabe werden mehrere Teilprobleme identifiziert und Lösungen vorgestellt: Das Konzept partieller B-Rep Modelle beantwortet die Frage nach einer geeigneten Modellrepräsentation für eines solches System. Ein Verfahren zur direkten Rekonstruktion und anschließenden Fusion ermöglicht eine online-fähige Rekonstruktion bei bekannter Kamerapose. Eine Methode zur merkmalsbasierten Registrierung von Einzelbildern vervollständigt den Ansatz zu einem kompletten Simultaneous-Localization-And-Mapping (SLAM) System, sodass frei bewegliche, handgehaltene Tiefenkameras verwendet werden können. Ansätze zur Unterstützung des Anwenders verei [...]