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3D-Dokumentation der Wikingerschiffe, Oslo (Norwegen) – „Photogrammetrie-Consulting“ durch ArcTron 3D-Vermessungs-Spezialisten

Auftraggeber:

  • The viking ship museum, Oslo
  • Museum of Cultural History, University of Oslo

Projektbeschreibung:

Das weltbekannte Wikingerschiffmuseum in Oslo zeigt neben vielen Artefakten drei berühmte als Schiffsgrab und letzte Ruhestätte genutzte, mehr als 1000 Jahre alte Wikingerschiffe (das Gokstad-, Oseberg- und Tune-Schiff). Da diese weltberühmten Schiffe in ein neu geplantes Museum umziehen werden, wird derzeit eine umfangreiche und hochgenaue 3D-Digitalisierung und Bestandsaufnahme dieser herausragenden Schiffe geplant.

Dafür werden seitens der Universität Oslo (3D skanning lab) und des Museums verschiedene 3D-Technologien eingesetzt und getestet. Im Rahmen einer Consulting-Aufgabe konnte der 3D-Vermessungsspezialist, Archäologe und Geschäftsführer der ArcTron 3D GmbH Martin Schaich vor Ort die hochgenauen Möglichkeiten moderner photogrammetrischer Aufnahmetechnologien demonstrieren.
Während einer eintägigen Demo-Session wurde mittels des Einsatzes einer Nikon D800 und Makro-Spezialobjektiven photogrammetrische Datensätze erhoben, die anschließend bei ArcTron 3D weiter verarbeitet und prozessiert wurden.

Durch die teilweise sehr dunklen und mit unterschiedlich reflektiven Konservierungsmitteln behandelten Oberflächen ist das Projekt unabhängig von den eingesetzten 3D-Digitalisierungs-Technologien eine insgesamt große Herausforderung. Bei der Aufnahme vor Ort wurden verschiedene Konzepte zur Steigerung der Genauigkeit und Qualität der photogrammetrischen 3D-Dokumentation eingesetzt, diskutiert und erläutert und an Testbeispielen demonstriert. Neben Fokus-Stacking (Schärfentiefe-Erweiterung) und HDR (High Dynamic Range, gesteigerter Dynamikumfang) wurden Methoden für die genaue Kolorkalibration (Color und Grey Charts, ICC Profile), für die Ausfilterung von Reflektionen (Cross Polarization) und für die Ermittlung von Reflektionseigenschaften der Oberflächen u.a. mittels RTI (Reflectance Transformation Imaging) und BRDF (bidirektionale Reflektanzverteilungsfunktion) diskutiert.

Die ausschließlich mit einer Kamera mit Vollformatsensor (Nikon D800E – 36 MP) und Makro-Objektiven erhobenen Daten wurden bei ArcTron beispielhaft weiterprozessiert. Für die Erstellung der hochaufgelösten und photorealistisch texturierten 3D-Modelle wurden SFM (Structure from Motion) Technologien eingesetzt. Die genaue Skalierung erfolgte über GCPs (Ground Control Points) und feinkalibrierte Markerpads. ArcTron 3D konnte dabei unter anderem auf eigene Softwareentwicklungen rund um das 3D-Informationssystem aspect3D mit seinen SFM-Funktionalitäten zurückgreifen. Als Endergebnis liegen Beispieldaten vor, die sich mit den vor Ort, allerdings mit wesentlich kostenintensiverer Technik erhobenen 3D-Daten, messen können oder diese durch zusätzliche Informationsebenen übertreffen.