Punktwolken-Exportformate erklärt: PLY, LAS, XYZ, PTS, DXF

Punktwolken-Exporte gehören zu den Dingen, die kaum jemand wirklich erklärt. Sie wissen, dass Ihr Scan korrekt aussieht, aber bei LAS, PLY, XYZ und PTS bestimmt das gewählte Format, was bei der Übergabe an Revit, Civil 3D oder CloudCompare erhalten bleibt – und die Unterschiede fallen erst auf, wenn am anderen Ende Daten fehlen. Dieser Leitfaden erläutert, was die einzelnen Formate speichern und welches Sie je nach Zielanwendung wählen sollten.

Welches Format sollten Sie verwenden?

Das benötigte Format hängt davon ab, wohin die Daten übertragen werden. Für Revit exportieren Sie LAS und verarbeiten es über ReCap. Auch AutoCAD Civil 3D erfordert in den aktuellen Versionen ReCap; LAS bleibt das bevorzugte Exportformat, da es Klassifizierungsdaten bei der Konvertierung beibehält. CloudCompare und MeshLab unterstützen sowohl den Import als auch den Export von PLY, wobei MeshLab es als primäres Format für Mesh- und Punktwolkendaten behandelt. Es bewahrt Farben, Normalen und benutzerdefinierte Felder bei der Übertragung.

Die Formate im Überblick

Aufschlüsselung der Punktwolkenformate: PLY, LAS, XYZ, PTS, DXF

PLY (Polygon File Format)

PLY entstand Mitte der 1990er Jahre an der Stanford University und wurde ursprünglich entwickelt, um 3D-Scandaten von deren Bereichsscannern zu speichern. Das Format ist im Wesentlichen eine Liste von Elementen (Eckpunkte, Flächen) mit benutzerdefinierten Eigenschaften für jedes Element. Es gibt keine formale Standardisierungsorganisation; die früheste Stanford-Spezifikation dient als De-facto-Referenz und ist seit Jahrzehnten stabil.

Die Dateigrößen liegen im Mittelfeld. PLY unterstützt ASCII- und Binärmodi: ASCII ist menschenlesbar, aber speicherintensiv; binär ist kompakt. Für eine Punktwolke mit 10 Millionen Punkten liegt eine binäre PLY-Datei je nach gespeicherten Eigenschaften typischerweise zwischen 200 und 400 MB.

Gespeicherte Metadaten:

• RGB-Farbe (pro Punkt)
• Oberflächennormalen
• Benutzerdefinierte Skalarfelder (Sie definieren die Eigenschaftsnamen)
• Kein standardisiertes Intensitätsfeld (kann manuell als benutzerdefinierte Eigenschaft hinzugefügt werden)
• Keine native Unterstützung für LiDAR-Klassifizierung

Am besten geeignete Tools: CloudCompare, MeshLab, Blender, Open-Source-Forschungspipelines, PDAL

Verwenden Sie PLY, wenn Sie Daten zwischen Open-Source-Tools austauschen, Normalen für die Vernetzung (Meshing) beibehalten müssen oder mit Photogrammetrie-Ergebnissen arbeiten, die Farben pro Eckpunkt enthalten.

LAS / LAZ: Das beste Punktwolkenformat für CAD- und GIS-Workflows

LAS ist der Industriestandard für LiDAR-Punktwolken und wird von der American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS) gepflegt. Die aktuelle Version ist LAS 1.4. LAZ ist das verlustfrei komprimierte Format, das von Dr. Martin Isenburg entwickelt wurde und heute der praktische Standard für Speicherung und Dateitransfer ist. Laut der offiziellen LASzip-Dokumentation betragen LAZ-Dateien typischerweise 7–20 % der ursprünglichen LAS-Dateigröße, ohne dass Daten verloren gehen.

Gespeicherte Metadaten:

• Intensität (Stärke des Rücksignals, entscheidend für Infrastruktur-Workflows)
• RGB-Farbe (in Punkt-Datensatzformaten 2, 3, 5, 7, 8 und 10; vorhanden seit frühen LAS-Versionen, nicht exklusiv für 1.4)
• Rückgabenummer und Anzahl der Rückgaben (Multi-Return-LiDAR)
• Klassifizierung (Boden, Vegetation, Gebäude gemäß ASPRS-Standardcodes)
• GPS-Zeitstempel
• Keine Oberflächennormalen (nicht Teil der Spezifikation)

Am besten geeignete Tools: Revit (via ReCap), AutoCAD Civil 3D, ArcGIS, QGIS, CloudCompare, PDAL und praktisch jedes professionelle Geodaten-Tool

Verwenden Sie LAS, wenn Ihr Workflow geodatenbasiert ist, Sie Intensitäts- oder Klassifizierungsdaten beibehalten müssen oder Ihr Ziel ein Autodesk-Produkt ist. Es ist das, was dem universellen Standard in der LiDAR-Welt am nächsten kommt. Der LAS-Export von Polycam enthält Intensitätsdaten, sofern die Aufnahme mit einem LiDAR-fähigen Gerät erstellt wurde. Zudem können Sie vor dem Export ein Koordinatenreferenzsystem (CRS) festlegen, was für jeden georeferenzierten Workflow wichtig ist.

XYZ: Das einfachste Punktwolkenformat für maximale Kompatibilität

XYZ ist ein denkbar einfaches Format. Jede Zeile in der Datei entspricht einem Punkt: X-, Y- und Z-Koordinaten, getrennt durch Leerzeichen oder Kommas. Manchmal begegnen Ihnen XYZRGB (mit Farbe) oder XYZI (mit Intensität), aber es gibt keinen verbindlichen Standard für alle Tools. Da niemand die Spezifikation offiziell pflegt, ist dies sowohl eine Stärke als auch ein Problem. Jedes Programm kann es lesen, aber nichts garantiert, welche Felder tatsächlich vorhanden sind.

Die Dateigrößen sind groß. Einfacher ASCII-Text ist sehr umfangreich. Eine Punktwolke mit 1 Million Punkten kann im XYZ-Format 50 bis 100 MB groß sein, im Vergleich zu 10 bis 15 MB in einem komprimierten Binärformat.

Gespeicherte Metadaten:

• Farbe (falls als XYZRGB-Variante enthalten, aber nicht garantiert)
• Intensität (XYZI-Variante, abhängig vom Export-Tool)
• Keine Normalen
• Keine Klassifizierung
• Keine Zeitstempel

Am besten geeignete Tools: Jedes Tool mit einem grundlegenden Punktwolken-Import, benutzerdefinierte Skripte, Excel für sehr kleine Punktwolken und Prototyping in frühen Phasen

Verwenden Sie XYZ, wenn Sie maximale Interoperabilität benötigen und Metadaten keine Rolle spielen, Sie Daten an jemanden weitergeben, der nicht sicher ist, welches Format er benötigt, oder wenn Sie Daten in ein Tool mit eingeschränkter Formatunterstützung importieren und lediglich die Koordinaten benötigen. Polycam exportiert XYZ als XYZRGB, wenn Farbdaten vorhanden sind.

PTS (Leica Cyclone Punktwolkenformat)

PTS stammt ursprünglich aus Leica Cyclone und ist in terrestrischen Laserscanning-Workflows, insbesondere bei Leica-Hardware, nach wie vor verbreitet. Wie XYZ handelt es sich um reinen Text. Die typische Struktur enthält in der ersten Zeile die Punktanzahl, gefolgt von X-, Y-, Z-, Intensitäts- sowie R-, G- und B-Werten pro Punkt, was der Spaltenreihenfolge entspricht, die in der Dokumentation von Leica Cyclone für den textbasierten Import beschrieben wird. Leica Geosystems und Hexagon pflegen das Format; es ist eher herstellerspezifisch als ein offener Standard.

Die Dateigrößen sind groß und vergleichbar mit XYZ bei gleicher Punktanzahl.

Gespeicherte Metadaten:

• Intensität (in der Formatdefinition enthalten)
• RGB-Farbe
• Keine Normalen
• Keine Klassifizierung
• Keine Zeitstempel

Am besten geeignete Tools: Autodesk ReCap, AutoCAD (via ReCap), Leica Cyclone, CloudCompare

Verwenden Sie PTS, wenn Sie direkt mit den Ausgabedaten eines Leica-Scanners arbeiten, Ihr Ziel-Tool den PTS-Import explizit unterstützt (wie ReCap) oder Sie Daten an ein Vermessungsbüro übergeben, das mit einem Cyclone-basierten Workflow arbeitet.

DXF: Am besten für den Import von CAD-Linien

DXF ist das Austauschformat von Autodesk für CAD-Geometrie und kein natives Punktwolkenformat. Es speichert geometrische Entitäten: Linien, Bögen, Polylinien und 3D-Flächen. Im Kontext von Punktwolken wird DXF verwendet, um eine reduzierte Menge an Punktentitäten oder abgeleitete Geometrien wie Bruchkanten, Linienzüge und Oberflächen zu exportieren. Ein Export von Millionen von Punkten in voller Dichte als DXF-Entitäten ist unpraktisch; das Format eignet sich besser für reduzierte oder abgeleitete Daten.

Gespeicherte Metadaten:

• Farbe (über Layer- oder Entitätsfarbe, eingeschränkt)
• Keine Intensität
• Keine Normalen
• Keine Klassifizierung

Am besten geeignete Tools: AutoCAD, Civil 3D, Revit (für den Import von 2D/3D-Linien), jede CAD-Anwendung

Verwenden Sie DXF, wenn Ihr Ziel darin besteht, abgeleitete Linien oder reduzierte Geometrien in eine CAD-Umgebung zu importieren, anstatt eine Punktwolke mit voller Dichte zu verwenden. DXF ist für rohe Scandaten selten die richtige Wahl; es eignet sich besser für das Ergebnis eines Verarbeitungsschritts. Der DXF-Export von Polycam eignet sich gut für Teams, die Feature-Geometrien direkt in AutoCAD einfügen möchten, ohne eine vollständige Punktwolken-Pipeline zu durchlaufen.

Gängige Workflows: So wählen Sie das richtige Format

Punktwolkenformat für den Revit-Import: Scan-to-Revit

Exportformat: LAS

• Schritt 1: Erfassen Sie Ihren Scan und exportieren Sie ihn als LAS-Datei aus Polycam (oder der von Ihnen verwendeten Punktwolken-Software).
• Schritt 2: Öffnen Sie Autodesk ReCap Pro und importieren Sie die LAS-Datei. ReCap indiziert diese und erstellt eine RCS-Datei für einen einzelnen Scan oder eine RCP-Projektdatei für mehrere Scans.
• Schritt 3: Gehen Sie in Revit auf „Einfügen“ > „Punktwolke“ und verknüpfen Sie die RCP- oder RCS-Datei.
• Schritt 4: Verwenden Sie die Punktwolke als Referenz für die Modellierung von Wänden, Böden und strukturellen Elementen.

LAS ist der sauberste Weg in ReCap, das von Autodesk als Punktwolken-Gateway für Revit konzipiert wurde. Der Import von rohen XYZ- oder PLY-Daten erfordert Konvertierungsschritte, die Zeit kosten und gelegentlich zu Datenverlusten führen. Tools wie PDAL können diese Konvertierungen übernehmen, falls Sie mit einem anderen Format arbeiten, aber wenn Polycam Ihr Erfassungstool ist, überspringen Sie diesen Schritt durch den direkten LAS-Export.

Die besten Punktwolken-Exportformate für CAD-Workflows: Scan-to-Civil 3D

Für Vermessungsarbeiten, Geländemodellierung und Infrastrukturplanung ist LAS das richtige Format.

Exportformat: LAS oder LAZ

• Schritt 1: Exportieren Sie Ihre Scandaten aus Polycam als LAS. Bei großen Geländescans, bei denen die Dateigröße eine Rolle spielt, exportieren Sie stattdessen als LAZ.
• Schritt 2: Öffnen Sie ReCap Pro und importieren Sie die LAS-Datei. ReCap indiziert diese und erstellt eine RCP- oder RCS-Datei. Dieser Schritt ist für Civil 3D 2018 und neuere Versionen erforderlich, da diese keinen direkten LAS-Import mehr unterstützen.
• Schritt 3: Gehen Sie in Civil 3D auf die Registerkarte „Einfügen“ und hängen Sie die RCP- oder RCS-Datei an. Civil 3D zeigt die Punktwolke in der Zeichnung an.
• Schritt 4: Erstellen Sie eine DGM-Oberfläche (TIN) aus der Punktwolke und filtern Sie Vegetation und bauliche Strukturen mithilfe der bodenklassifizierten Punkte heraus.

LAS ist nach wie vor das richtige Exportformat, da es ASPRS-Klassifizierungsdaten (Boden, Vegetation, Gebäude) enthält, die kein anderes Format auf dieser Liste bietet. Der Konvertierungsschritt in ReCap dauert zwar einige Minuten, ist aber in aktuellen Versionen von Civil 3D unumgänglich.

Scan-to-CloudCompare: Punktwolkenverarbeitung und -analyse

CloudCompare ist das Arbeitstier für die Bereinigung, den Vergleich und die Analyse von Punktwolken. Es unterstützt eine Vielzahl von Formaten, aber PLY bietet die reibungsloseste Round-Trip-Erfahrung.

Exportformat: PLY (binär)

• Schritt 1: Exportieren Sie Ihren Scan als PLY (binär) aus Polycam.
• Schritt 2: Öffnen Sie CloudCompare und ziehen Sie die PLY-Datei hinein. CloudCompare liest die Vertex-Eigenschaften und ordnet sie automatisch zu: Farbe, Normalen und alle benutzerdefinierten Skalarfelder, die Polycam schreibt.
• Schritt 3: Führen Sie Ihre Analyse durch: Distanzberechnung, Rauschfilter, Normalenschätzung, Netzgenerierung (Poisson oder Delaunay). Verwenden Sie anschließend das Format, das am besten zu Ihrem Workflow passt, und halten Sie die Übergabe so sauber wie möglich.
• Schritt 4: Exportieren Sie in das Format, das Ihr nächstes Tool benötigt. CloudCompare kann über dieselbe Schnittstelle LAS, PTS, XYZ und mehr schreiben.

CloudCompare verarbeitet PLY nativ und bewahrt benutzerdefinierte Skalarfelder, die andere Formate verwerfen. Wenn Sie iterative Prozesse durchführen (Bereinigen, Berechnen, Exportieren), ist PLY das Format, bei dem die Wahrscheinlichkeit eines unbemerkten Datenverlusts zwischen den Schritten am geringsten ist. MeshLab funktioniert auf die gleiche Weise; PLY ist sein natives Format und ermöglicht saubere Round-Trips.

Export aus Polycam

Polycam exportiert in den Formaten PLY, LAS, XYZ und DXF. Wie die obige Tabelle zeigt, deckt dies die meisten professionellen Anwendungsfälle ab, ohne dass ein zwischengeschalteter Konvertierungsschritt erforderlich ist.

So exportieren Sie eine Punktwolke aus Polycam:

• Schritt 1: Öffnen Sie Ihre Aufnahme und tippen Sie auf die Schaltfläche „Teilen / Exportieren“ (oben rechts auf dem Mobilgerät, in der Symbolleiste im Web).
• Schritt 2: Wählen Sie „Punktwolke“ als Exporttyp aus.
• Schritt 3: Wählen Sie Ihr Format aus dem Dropdown-Menü: PLY, LAS, XYZ oder DXF.
• Schritt 4: Legen Sie bei LAS vor dem Export Ihr Koordinatenreferenzsystem (CRS) fest, falls Ihre Daten georeferenziert sind.

Ein paar praktische Hinweise aus der Praxis: PLY wird standardmäßig als Binärdatei exportiert, was die Dateigröße gering hält. Der LAS-Export enthält Intensitätsdaten, sofern der Scan mit einem LiDAR-fähigen Gerät erstellt wurde. XYZ wird bei vorhandenen Farbdaten als XYZRGB exportiert. DXF ist vor allem nützlich, um Geometrien für AutoCAD-Zeichnungen zu verwenden, anstatt mit der rohen Punktwolke zu arbeiten.

Hinweis: Die Genauigkeit mobiler Scans hängt von den Lichtverhältnissen, der Oberflächenbeschaffenheit und dem Aufnahmemuster ab. Polycam nutzt den LiDAR-Sensor des Geräts, sofern verfügbar, sowie Photogrammetrie für Farben. Die Ergebnisse variieren je nach Umgebung und Gerät.