RealityCapture-CodedTargets

RealityCapture - CodedTargets

RealityCapture für Profis

Für uns als Ingenieurbüro mit Jahrzehnte langer Erfahrung  im hochwertigen 3D-Aufmaß mit unterschiedlichen Vermessungstechnologien ist die Software RealityCapture von Epic Games einzigartig! So schnell, so präzise und so leistungsstark war in unserem Einsatz noch kein anderes vergleichbares Produkt. Deshalb vertrauen wir, wenn es um die Verrechnung von Photogrammetriedaten und in der Kombination mit Laserscandaten von 3D-Punktwolken und die Erzeugung von 3D-Modellen geht, ausschließlich auf RealityCapture! We love it!

Aus Fotos 3-D-Modelle erstellen - jetzt mit dem passenden Photogrammetrie-Zubehör

CodedTargets für den Vermessungsalltag

Für einen verbesserten Workflow bieten wir Reality Capture Markers in Form von stabilen, wiederverwendbaren CodedTargets an. Warum wir diese selbst einsetzen liegt auf der Hand:

10x10cm CTs (Nummern 1-100) zur Vermessung kleiner und mittelgroßer Objekte oder Räumlichkeiten

15x15cm CTs (Nummern 301-350) für die Vermessung von Fassaden oder Hallen

55x55cm CTs (Nummern 01-20) für Drohnenphotogrammetrie, Luftvermessung in niedrigen und mittleren Flughöhen

Coded ScaleBars 20cm (Endformat 26x8cm) (Nummern. 201-210) für die korrekte Skalierung. ScaleBars können mit CTs kombiniert werden

Coded ScaleBars 100cm (Endformat 112x14cm) (Nummern. 401-410) für die korrekte Skalierung. ScaleBars können mit CTs kombiniert werden

Coded Markerpad Drehteller, Durchmesser 40 cm (Nummern 101-130) für die 360°-Erfassung von kleinen und mittelgroßen Objekten

Das RC-Tool „Detect Markers“ (Markers erkennen) erstellt für jeden erkannten CT  Verknüpfungspunkte. Es ist jedoch möglich, die Art der Kontrollpunkte nach der erfolgten Erkennung als Ground Control/Ground Test zu ändern.

Verschiedene CT-Größen können innerhalb eines Projekts kombiniert werden, wobei jedoch darauf zu beachten ist, dass jede CT-Nummer nur einmal pro Projekt verwendet werden darf. Dies gilt auch dann, wenn z.B. verschiedene Stockwerke eines Gebäudes vermessen werden. Um Fehler zu vermeiden, verwenden Sie für jedes Stockwerk oder jeden Bereich CTs mit unterschiedlichen Nummern (Beispiel: CTs 1-30 in Bereich 1 und CTs 31-60 in Bereich 2 etc.). Wenn RealityCapture während des Abgleichs zwei oder mehr gleiche CT-Nummern innerhalb eines Projekts erkennt, werden die Passpunkte auf mindestens zwei Bildern mit den Messabweichungen pro Bild in Pixeln angezeigt. Wenn ein bestimmter CT mehr als einmal verwendet wird und auf Fotos an verschiedenen Stellen innerhalb eines Projekts erscheint, müssen diese bestimmten Kontrollpunkte deaktiviert werden. (Sie können wählen, wie das System den Punkt behandeln soll: „Aktivieren“ oder „Deaktivieren“).

Außerdem muss sichergestellt werden, dass die CTs während des Aufnahmevorgangs nicht bewegt werden. Fotografieren Sie das Objekt, den Innenraum, die Fassade oder andere Bereiche von allen Seiten und Winkeln, ohne die CTs zu bewegen, bis der Messvorgang abgeschlossen ist.

Coded Targets für Drohnenbefliegungen

Drohnentargets werden in der Software RealityCapture je nach Kameraauflösung bis zu ca. 20m bis 30m Flughöhe automatisch erkannt.

Zielmarker für Drohnenbefliegungen
Zielmarker/CodedTargets für Drohnenbefliegung mit RealityCapture
Beispiel Archäologie: Coded Targets verteilt auf der Befliegungsfläche – optional ist die Platzierung auch außerhalb der Grabungsfläche möglich

Kurzanleitung für die Verwendung von Drohnen-Targets

Verteilen Sie die CTs um und innerhalb Ihrer Befliegungsfläche (Abb. oberhalb). Vor der Befliegung sollten alle CTs in deren Mittelpunkt mit einem Tachymeter oder GPS eingemessen und entsprechend benannt werden.

Die CTs sollten während/nach diesem Vorgang bis zum Abschluss der Befliegung NICHT bewegt werden. Wir empfehlen zu Beginn mindestens 3 Bildaufnahmen direkt über jeden Marker in unterschiedlichen Höhen (5-10m Höhe) durchzuführen, so dass die Coded Targets auf den Bildern gut sichtbar und erkennbar sind. Dann fahren Sie mit Ihrer Befliegung in gewünschter Höhe fort. Die Messpunkte dienen bei der Verrechnung als „Ground Control Points“ (Passpunkte) – so erhalten Sie die X, Y, Z Koordinaten.

1. Klicken Sie im optionalen Teil der Registerkarte ALIGNMENT auf die Schaltfläche „Detect Markers“ (Marker erkennen).

2. In der Werkzeugleiste „Detect Markers (Marker erkennen) wählen Sie den zu erkennenden Marker-Typ aus: „Circular, single ring, 20-bit“ (Kreisförmig, einzelner Ring, 20-Bit)

3. Sie können im Feld „Required measurements“ (Erforderliche Messungen) die bereits vorgegebene Zahl 1 wählen. (Mit dieser Option werden Markers herausgefiltert, die in weniger als der angegebenen Anzahl von Bildern gefunden werden. Sie können diese Eingabe bei Bedarf verändern.)

TIPP: Setzen Sie „Required Measurements“ (Erforderliche Messungen) auf einen Wert größer als 1, um Marker zuverlässig zu erkennen und zu verhindern, dass ein Marker/CT nur auf einem Bild erkannt wird. Dies setzt voraus, dass umfangreiches Bildmaterial vorhanden ist.

4. Wählen Sie die Bildebene aus, auf der die Marker/CTs erkannt werden sollen (falls mehrere Ebenen verwendet werden).

5. Klicken Sie auf die Schaltfläche „Detect markers“ (Markers erkennen), um die Erkennung der Marker/Coded Targes in den Bildern zu starten.

TIPP: Diese Schritte können  für alle CodedTargets Produkte (Drohnentargets, kleine Coded Targets, Drehteller oder Coded ScaleBar) angewendet werden.

6. Ändern Sie nach der Erkennung den Typ des Kontrollpunktes in „Ground Control Points“ (Bodenkontrolle oder Bodentest), sofern Sie diese mittels GPS oder Tachymeter eingemessen haben und legen Sie das spezifische Koordinatensystem und die Koordinaten der Bodenkontrollpunkte fest.

7. Importieren Sie nun Ihre Ground Control Points

Eine detaillierte Anleitung hierzu finden Sie hier:

https://rchelp.capturingreality.com/en-US/tools/gcpimport.htm

Verwendung von ScaleBars

Für eine korrekte Skalierung von Photogrammetriemodellen empfehlen wir die Verwendung von ScaleBars bei der Datenaufnahme. Die in der ScaleBar platzierten Kontrollpunkte stehen in einem festen Abstand von 20cm zueinander.

Durch das Hinzufügen von Abstandsbeschränkungen wird in der 1Ds-Ansicht diese Entfernung der Kontrollpunkte definiert und somit im 3D-Modell eine Skalierungsreferenz erstellt.

Preise für Photogrammetrisches Zubehör

Photogrammetrie-Drehteller mit 40cm Ø

manuell, funktioniert nur mit RealityCapture von Epic Games
299,-* inkl. Mini-Orientierungskegel und Ersatzfüßchen
  • Für ein schnelleres und präziseres Alignment sowie einfache Skalierung
  • Funktioniert ausschließlich mit RealityCapture
  • Material: AluDibond semi matt bedruckt
  • Inkl. Mini-Orientierungskegel
  • Durchmesser 40cm
  • Ideal für die Aufnahme von sehr kleinen Objekten bis zu einer Größe von ca. 30cm.
NEU
Coded Targets für die Photogrammetrie

Coded Targets 10 x 10cm

In- und Outdoor Zielmarker für die Photogrammetrie mit RC
4,90 netto, Preis/Stück im 100er Set
  • Jedes Target ein eigenes Motiv
  • Auf AluDibond im Direktdruck (einseitig)
  • Mit UV-Lack matt
  • In Größe 10cm x10cm
  • Ideal für die Aufnahme von Objekten, Innenräumen etc.
Populär

Coded Targets 15 x 15cm

In- und Outdoor Zielmarker für die Photogrammetrie mit RC
8,40 netto, Preis/Stück im 30er Set
  • Jedes Target ein eigenes Motiv
  • Auf AluDibond im Direktdruck (einseitig)
  • Mit UV-Lack matt
  • In Größe 15cm x15cm
  • Ideal für die Aufnahme von größeren Objekten, Hallen-, Fassaden- und Outdoorvermessungen etc.
TOP

Alle Preise netto zzgl. MwST. und zzgl. Verpackung/Versand

Die hier angebotenen CodedTargets funktionieren NUR mit der Software RealityCapture and sind nicht mit anderen Softwareprodukten kompatibel.

Kunststoffhalterung rund für CodedTargets

Flexible Anwendung beim photogrammetrischen Aufmaß
39,90 Preise in netto zzgl. MwSt. und Verpackung/Versand
  • Kunststoffhalterung für bis zu 4 CodedTargets
  • aus stabilem Kunststoff - CodedTargets separat erhältlich
  • inkl. Wechselplatte für Fotostativ
  • auch als Set verfügbar
  • Aus stabilem Kunststoff zum fixieren von bis zu 4 Coded Targets (für CT-Größe 10x10cm oder 15x15cm - nicht im Preis enthalten) z.B. auf einem Stativ oder freistehend.
Neu

Alle Preise netto zzgl. MwST. und zzgl. Verpackung/Versand

Die hier angebotenen CodedTargets funktionieren NUR mit der Software RealityCapture and sind nicht mit anderen Softwareprodukten kompatibel.

RealityCapture 3D-Archäologievermessung mit CodedTargets und Scalebars

Coded Scale Bar

In- und Outdoor Markerlineal für die Photogrammetrie mit RC
27,80 netto, Preis/Stück im 5er Set
  • Jede Scale Bar hat zwei unterschiedliche Coded Targets/ Ziel-Marker
  • Auf AluDibond im Direktdruck (einseitig)
  • Mit UV-Lack matt
  • In Größe 26cm x8cm (20cm Abstand der Marker-Mittelpunkte)
  • Für die Skalierung bei der Vermessung und Datenprozessierung mit RC
CodedTargets für die Drohnenbefliegung, Gr. 55x55cm

Coded Targets für Drohnenbefliegungen

Outdoor Zielmarker für die Photogrammetrie mit RC
39,90 netto, Preis/Stück im 10er Set
  • Jedes Target ein eigenes Motiv
  • Auf AluDibond im Direktdruck (einseitig)
  • Mit UV-Lack matt
  • In Größe 55cm x55cm
  • Ideal für die Drohnenbefliegung
  • Drohne separat erhältlich auf Anfrage
TOP SELLER

Für Angebote und Rabatt-Aktionen stöbern Sie doch auf unserer Angebots-Seite.

RealityCapture Training

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Goldhut

3D-Aufmaß und Replikerstellung
Dokumentation und 3D-Druck

Der Goldhut von Ezelsdorf/Buch ist ein herausragendes Artefakt aus der Bronzezeit. Er wurde 1953 in Bayern, entdeckt und ist einer von nur vier kegelförmigen Hüten aus Gold  dieser Epoche. Der Hut ist etwa 88,5 cm hoch, hat einen Bodendurchmesser von knapp 20cm an der breitesten Stelle und besteht aus dünnem Goldblech, das kunstvoll mit konzentrischen Mustern von Kreisen, Punkten und Linien in Form von Ornamentbändern und Punzstempeln verziert ist.

Die Verzierungen des Goldhutes haben möglicherweise astronomische Bedeutung. Die kreisförmigen Motive werden als Symbole für die Sonne gedeutet, die eine zentrale Rolle in der Religion der Bronzezeit spielte.

Die genaue Bedeutung der Objekte ist allerdings nicht ganz einfach zu klären. Es wird angenommen, dass es sich um „Hüte“ handelt, die von Priestern als Symbole von Macht und Wissen für religiöse und zeremonielle Zwecke getragen wurden.

Heute ist der Goldhut von Ezelsdorf/Buch im Germanischen Nationalmuseum (GNM) in Nürnberg ausgestellt und bietet einen faszinierenden Einblick in die handwerklichen Fähigkeiten und das kulturelle Wissen der bronzezeitlichen Menschen.

Digitales 3D-Aufmaß und Erstellung einer 1:1 Museumsreplik als Tastmodell

Die Aufgabenstellung für dieses Projekt war, das Original-Objekt im GNM zunächst in höchstmöglichen Auflösungen und Genauigkeiten zu digitalisieren. Abgeleitet von den Oberflächen-Scans war aus diesen Daten für Blinde und Sehbehinderte eine Goldhut-Replik als weißes Tastmodell in Originalgröße herzustellen.  Außerdem wurden vier Punzmotive als vergrößerte und überhöhte, intuitiv tastbare 3D-Ornamentbänder  produziert.

Das mittels 3D-Druck hergestellte Replikat ist aktuell Teil der Sonderausstellung des GNM „Die letzte Fahrt – Das Wagengrab von Essenbach – Ein Schatz der Bronzezeit“ (Juli 2024 bis Januar 2025).

Die Umsetzung erfolgte in 4 Phasen: 3D-Digitalisierung des Originals, Erstellung eines digitalen farb- und maßstabgetreuen 3D-Modells, die Produktion des Goldhuts im 3D-Druck in 1:1 Größe sowie die Produktion von Ornamentbändern als Tastmodelle. Zudem wurden die Daten multimedial aufbereitet.

Werfen Sie einen Blick hinter die Kulissen und besuchen Sie die Projektseite mit näheren Informationen über die Produktionsschritte zur Erstellung des Tastmodells vom Goldhut von Ezelsdorf. Klicken Sie hierfür auf das unten stehende Bild...

Spätkeltische Viereckschanze

Pfostengenaue 3D-Rekonstruktionen
und Erstellung einer LandingPage

Spätkeltische Viereckschanze

Auf Basis archäologischer Untersuchungen

In einem kleinen Projekt für die Gemeinde Oberhaching konnten wir in Zusammenarbeit mit Dr. Walter Irlinger und Frau Dr. Melanie Marx ein Thema aufgreifen, mit dem wir uns archäologisch intensiv besonders in den 1990er Jahren auseinandergesetzt hatten.

Damals wurden von ArcTron gleich zwei Viereckschanzen (Plattling-Pankofen, Lkr. Deggendorf  und Pocking-Hartkirchen, Lkr. Passau) vollständig untersucht.

Bei den keltischen Viereckschanzen handelt es sich um  eine typische Siedlungsform der Spätlaténezeit, also des 2. und 1. Jh. v. Chr. 
Hauptsächlich treten sie in Süddeutschland, in Bayern und in Baden-Württemberg auf. Im Gemeindegebiet von Oberhaching sind allein sechs Anlagen bekannt, im benachbarten Holzhausen kommen zwei weitere hinzu.

Auf der Oberhachinger LandingPage werden besonders die Mehrfachschanzen “Im Lanzenhaarer Feld” und “Im Loh” sowie die rhombische Schanze “Im Laufzorner Holz” genauer vorgestellt.

3D-Rekonstruktion einer spätkeltischen Viereckschanze filmisch dargestellt.

Wissenschaftlich und pfostengenau

Außerdem zeigen wir dort als Beispiel für eine wissenschaftlich rekonstruierte Viereckschanze mit Innenbebauung den herausragenden Ausgrabungsbefund aus Pocking-Hartkirchen. Die Ergebnisse zu der im Befund bis auf einige Reparaturen im wesentlichen einphasigen Schanze konnten wir im Jahre 2006 exklusiv für die Ausstellung “Drehscheibe Pocking” in eine, den Befund pfostengenau berücksichtigende 3D-Rekonstruktion überführen.

Bitte informieren Sie sich im Detail zu diesem Thema hier:

https://denkmal.arctron.de/viereckschanzen/

FriedensTraum

Drohnenbefliegung Friedenssäule
Erstellung interaktives 3D-Modell
3D-Digitalisierung, LandingPage, Augmented Reality

Ein kreatives Projekt für den Frieden

In einer Zeit, in der kriegerische Konflikte leider so aktuell und präsent sind wie schon lange nicht mehr, hat der “Traum vom Frieden” eine ganz besondere Bedeutung!

Ein in dieser Hinsicht besonderes Highlight ist die hauptsächlich von „kleinen“ Regensburger Künstler*Innen  gestaltete Säule für den Frieden. Aus Modelliermasse formten sie rund 600 Friedenssymbole, die nach der Trocknung bunt angemalt und an der Säule fixiert wurden. Den Sockel schmücken neben Inschriften bunte Fingerabdrücke der beteiligten “Friedensträumer”.

Die Projektidee stammt von Stephanie Zuber aus dem Förderkreis AktionKulturSozialZusammen mit weiteren Mitgliedern der gemeinnützigen Organisation hat sie sich persönlich in mühevoller Eigenarbeit um die Konzeption, Gestaltung und um den Modellbau der 4m hohen Säule gekümmert.

Regensburg zeigt damit wie sehr der Wunsch nach Frieden in der Bevölkerung verwurzelt ist. Die Säule  trägt ein Stück dazu bei, den Traum vom Frieden auch als Auftrag an die Politik und Zivilgesellschaft “in die Welt” hinaus zu tragen!

Drohnenbefliegung der Friedenssäule für die Erstellung eines interaktiven 3D-Modells

3D-Digitalisierung der "Säule für den Frieden"

Wir bei ArcTron haben dieses Projekt von Herzen unterstützt, in dem wir unsere Kernexpertise nutzten, um die Säule in 3D in hoher Auflösung zu digitalisieren und eine LandingPage für unser aller „FriedensTraum“ zu gestalten!

3D-Datenprozessierung der photogrammetrischen Vermessung der Friedenssäule

Besuchen Sie unsere LandingPage! Mit der „Erweiterten Realität“ („Augmented Reality“ – AR) können Sie dann auf Ihrem Smartphone die Säule in „3D und Farbe“  vor Ihrem Haus oder auch auf Ihrem Küchentisch positionieren. Möge die Friedenssäule auf diese Weise an vielen Orten der Welt zu sehen sein! Viel Spass dabei!

Bitte finden Sie  mehr Informationen auf unser gesonderten LandingPage zu diesem Projekt:
https://denkmal.arctron.de/friedenstraum/

Medienstation Naturpark Altmühltal

Medienstation für Besucherinformationen
Beamerprojektion mit interaktiver Themenauswahl über Touch-Display

Medienstation Naturpark Altmühltal

Multimedialer Überblick über die Attraktionen im Naturpark Altmühltal

Das Altmühltal im Herzen Bayerns blickt auf eine lange Geschichte zurück. Im Laufe vieler Millionen Jahre kamen und gingen die Dinosaurier, die Donau veränderte ihren Lauf und verschiedene Bevölkerungsgruppen, wie die Römer, ließen sich hier nieder.
Heute bildet die fast 3.000 m² große Fläche den Naturpark Altmühltal. Besuchern bietet der Park kilometerlange Strecken zum Wandern, Radfahren und Bootwandern. In den zahlreichen Museen, Burgruinen und Kirchen kommen große und kleine Kulturliebhaber ganz auf ihre Kosten. Und in einem der insgesamt fünf Fossiliensteinbrüche können vor allem Kinder selbst auf die Schatzsuche nach versteinerten Fischen, Pflanzen und Insekten gehen.
Einen guten Ausgangspunkt für all die Aktivitäten und Sehenswürdigkeiten bieten die Informationszentren in Treuchtlingen und Eichstätt.

Für Letzteres durften wir eine multimediale Info-Station entwerfen. Diese besteht aus einem 3D-gedruckten Landschaftsmodell, einer Beamer-Projektion, einem großen Wandbildschirm und einem Touchmonitor. An dieser Station können sich die Besucher über die unterschiedlichsten Themen aus den Bereichen Natur, Freizeit und Kultur informieren und darauf basierend ihre eigenen Ausflüge planen.

© Informationszentrum Naturpark Altmühltal

Das 3D-Landschaftsmodell

Das Landschaftsmodell liefert auf einer Größe von 150 cm x 84 cm ein gutes Verständnis vom Altmühltaler Gelände zwischen Regensburg im Osten, Ingolstadt im Süden, Nördlingen im Westen und Neumarkt i.d.Opf. im Norden. Um die Höheninformationen noch besser zu veranschaulichen, wird das Gelände mit einer dreifachen Überhöhung dargestellt.
Um im physischen Modell einen möglichst hohen Detailgrad und gleichzeitig eine hohe Robustheit zu erreichen, wurde das Reliefmodell von unserem Partner, der FIT-AG, im Stereolithographie-Verfahren produziert.
Eingebettet in einem individuell gestalteten und gefertigten Unterbau, fügt sich das Modell sehr gut in die Ausstellung ein.

© Informationszentrum Naturpark Altmühltal

Die Beamer-Projektion

Das an sich einfarbig weiße Landschaftsmodell bildet eine gute Grundlage für die Überlagerung mit zusätzlichen visuellen Inhalten. Hierfür eignet sich sehr gut die Verwendung eines Beamers. Dieser extra für den musealen Gebrauch geeignete Projektor hängt über dem Modell an der Wand und projiziert je nach ausgewähltem Thema, z.B. die unterschiedlichen Schutzgebiete im Naturpark, den Verlauf von Wanderwegen oder die Standorte von Museen.

© Informationszentrum Naturpark Altmühltal

Das Touch-Display

Die Themen-Auswahl erfolgt über ein Touch-Display, das in einer nebenstehenden, ebenfalls individuell gestalteten Stele, befestigt ist. Hier hat man zunächst die Wahl zwischen den drei Hauptkategorien „Natur & Geologie“, „Freizeit & Erholung“ und „Kultur & Geschichte“. Jede Kategorie beinhaltet bis zu acht verschiedene Themen, u.a. Magerrasen, Naturparkprojekte, Wandern, Radfahren, historische Städte oder Museen. Bei der Auswahl eines Themas erscheint auf dem Bildschirm ein kurzer Info-Text, ein QR-Code führt in manchen Fällen zu weiterführenden Informationen auf der Homepage des Naturparks. Während der Beamer die passenden kartenbasierten Inhalte projiziert, werden auf dem großen Wandbildschirm, in Form von Bildern oder Videos, Impressionen des aktuellen Themas gezeigt.

© Informationszentrum Naturpark Altmühltal

Goethe-Live-3D

Goethe-Live-3D

GOETHE LIVE 3D – Gemeinsam im hybriden Museum (Forschungsprojekt)

 Spätestens durch die COVID-19-Pandemie wurde deutlich, wie schwerwiegend sich fehlende digitale und innovative Angebote und Inhalte von Bildungs- und Kultureinrichtungen auswirken können. Generell verhindern zeitweise notwendige Schließung, sei es aufgrund von Sanierungen oder einer Pandemie, von Museen und anderen Institutionen über einen längeren Zeitraum den Besuch von Ausstellungen, Museumsräumen oder kulturellen Veranstaltungen. Darüber hinaus, zeigt sich, dass besonders die kulturellen Institutionen erfolgreich sind, die sich auf die Bedürfnisse neuer und vor allem junger Zielgruppen konzentrieren und entsprechende Angebote zur Verfügung stellen.

Im Rahmen des dreijährigen, im Juni 2021 gestarteten, Forschungsprojektes Goethe-Live-3D werden verschiedene Ansätze entwickelt, um neue, digitale und immersive Erlebnisse, vor allem mithilfe von Virtual Reality, während des Museumsbesuches zu schaffen. Dabei stehen vor allem soziale und Telepräsenz-Aspekte im Vordergrund. Ziel ist die Entwicklung, Realisierung und Evaluierung innovativer Konzepte für hybride Museen, welche die reale Welt und virtuelle Realität für lokale aber auch nicht-lokale Besuchsgruppen intelligent verknüpfen.

Wie dem Projekttitel schon zu entnehmen ist, ist der Gegenstand des aktuellen Forschungsprojektes Goethes Wohnhaus in Weimar. Hier lebte und wirkte Goethe seit 1782 fast 50 Jahre lang. Neben seiner Funktion als Wohn- und Arbeitsstätte, diente das große Haus vor allem auch dem kulturellen und wissenschaftlichen Austausch sowie der Ausstellung Goethes eigener Sammlung an Exponaten. Heute kann ein Großteil der historischen Räume samt originaler Einrichtung besichtigt werden.

Um das Goethehaus in der virtuellen Realität begehen zu können, war es eine der Hauptaufgaben von ArcTron3D, ausgewählte Räume und Exponate sowie das Haus selbst zu digitalisieren. Dabei kam der, für solche Vermessungsprojekte typische, firmeneigene Datenfusions-Workflow zum Einsatz, bei dem die Bilder aus den Photogrammetrie-Aufnahmen mit den Ergebnissen des 3D-Laserscannings kombiniert wurden. Nach insgesamt mehreren Vermessungstagen, aufgeteilt auf zwei Termine, waren alle Daten vollständig. Dabei handelt es sich um

  • Gesamtarchitektur (innen und außen) und Außenbereich (inkl. Garten) des Goethe-Wohnhauses in architekturspezifischer Qualität (sub-cm Genauigkeit) 
  • Neun Innenräume in sehr kleiner mm-Auflösung
  • Diverse repräsentative Exponate aus Goethes Sammlungsbestand (v.a. Büsten, Statuen, Wandtafeln etc.) in sehr hoher sub-mm Auflösung
  • Historisches Miniaturmodell der Weimarer Altstadt
  • „Goethe+Schiller“ Statue auf dem Theaterplatz

Die enorm hohe Menge an Daten wurde anschließend aufbereitet, prozessiert und in hochqualitative 3D-Modelle umgewandelt.

Um diese hochaufgelösten Daten in Echtzeitumgebungen für Virtual – oder Augmented Reality nutzen zu können, wurden die Räume inkl. Mobiliar, Außenfassaden und Nebengebäuden modelliert und die Statuen und Büsten vereinfacht. Für eine vollständige Darstellung des Goethehauses, wurde hierfür ein abstrahiertes 3D-Modell in Form eines, aufschneidbaren „Puppenhauses“ erstellt und die detailreichen Räume dort integriert.

Zusätzlichen zu den Architekturmodellen wurde auch ein „realistischer“ und echtzeitfähiger 3D-Avatar von Goethe entwickelt. Neben historischen Ansichten, diente auch das aus dem „Thüringen-Marketing“ so bekannte, digitalisierte Statuen-Ensemble von Goethe und Schiller auf dem Weimarer Theaterplatz als Rekonstruktionsvorlage.

Bereits nachdem die ersten Modelle fertig waren, konnten den Partnern erste Versionen als Basis für deren eigene VR-Entwicklungen zur Verfügung gestellt und im Laufe des Projektes aktualisiert und erweitert werden. Im Forschungsnetzwerk werden für „hybride“ Museen unter anderem besonders attraktive kollaborative Explorations-, Interaktions-, Multi-User- und Streaming-Lösungen  entwickelt, so dass von verschiedensten Plattformen lokal und nicht lokal Museumsinhalte und -touren erlebt werden können.  

Um die wichtigsten Arbeiten und Ergebnisse, die im Rahmen dieses Forschungsprojektes bei uns im Hause entstanden sind, gesammelt präsentieren zu können, wird aktuell ein spezifischer VR-Demonstrator entwickelt. Die Anwendung  integriert die hochqualitativen visuellen Inhalten und verzichtet komplett auf Controller. Alle Interaktionen funktionieren via Handtracking und erlauben so ein natürlicheres und spannenderes VR-Erlebnis. In der Demo kann das Puppenhausmodell ausgiebig von innen und außen, samt Nachbargebäuden, erkundet werden. Dabei kommen viele Interaktionsmöglichkeiten wie Slider zum Durchschalten der Stockwerke oder die Möglichkeit zum Drehen des Puppenhauses zum Einsatz. Auch können im Rahmen des  museumsdidaktisch aufbereiteten „Metamorphosen“- Konzepts der Klassik-Stiftung Weimar verschiedene Räume und Gebäudezustände in unterschiedlichen Zeitebenen – z.B. auch eine genaue Rekonstruktion der Zerstörungen durch einen massiven Bombentreffer während des II. Weltkriegs – erfahrbar gemacht werden. 

Durch die Auswahl eines nachmodellierten Raumes teleportiert man sich in den entsprechenden Raum und kann so das virtuelle Goethehaus in realer Größe begehen. Ein virtuelles Tablet hilft dabei, zwischen den unterschiedlichen Räumen zu navigieren oder Informationen über die Inneneinrichtung etc. abzurufen.

Wie schon bei vergangenen Forschungsprojekten, zu denen ArcTron 3D beitragen durfte, wurde die Projektleitung und -koordination erneut von der Arbeitsgruppe „Virtual Reality and Visualization Research“ der Bauhaus-Universität Weimar übernommen. Auf technischer Ebene besteht eine der Hauptaufgaben  in der Entwicklung von geeigneten XR-Interaktionstechniken für virtuelle Führungen. Projekt-Partner und deren Zuständigkeiten sind in Übersicht:

  • Bauhaus Universität  Weimar
    • Projektleitung
    • Entwicklung und Evaluation von Techniken für Mehrbenutzerinteraktion in sozialer VR sowie zwischen lokalen und nicht-lokalen Besuchsgruppen
  • Universität Hamburg
    • Entwicklung, Ausführung & Evaluierung von Nutzertests
    • Entwicklung und Evaluierung von intelligenten virtuellen Agenten (z.B. über HoloLens)
  • Curvature Games GmbH, Hamburg
    • Redirected Walking
    • Vernetzung von 3D-Content
  • Consensive GmbH, Weimar
    • Social- und Multi-User VR-Techniken
    • High Quality 3D-Daten-Streaming
  • Klassik Stiftung Weimar
    • Kurator des Goethehauses und dessen Sammlung / Exponate
    • Fachliche Expertise bzgl. Goethe und Goethehaus

Bis zum geplanten Projektende im Juni 2024 werden die Arbeiten und Entwicklungen aller Projektpartner zu einem Ergebnis fusioniert. Mithilfe von mehreren Demonstratoren sollen dann verschiedene digitale Interaktionsmöglichkeiten vorgestellt werden, mit denen die Attraktivität und Vermittlungseffizienz des Wissensraums Museum gesteigert und die soziale und kulturelle Teilhabe auch für Personen an anderen Orten ermöglicht werden soll.

Dieses Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter https://www.uni-weimar.de/de/medien/institute/goethe-live-3d-gemeinsam-im-hybriden-museum/

Regenstein XR

Mixed Reality
Heritage XR - Social Mixed Reality für ortsübergreifenden Heritage-Tourismus

Regenstein XR

Web-Referenz für Forschungsprojekte

Im Rahmen des Forschungsprojektes “Heritage XR – Social Mixed Reality for Cross-Location Heritage Tourism” haben wir 2023, zusammen mit den Entwicklern der Consensive GmbH, die RegensteinAR-App um neue soziale Interaktionsmöglichkeiten erweitert.

Ortsübergreifender Kulturtourismus; Regenstein XR (Englisch)

Ziel des Forschungsprojektes war es, ein Mixed Reality – Erlebnis zu schaffen, mit dem sich Besucher vor Ort und Benutzer der rein virtuellen Anwendung gegenseitig sehen und hören können. So können Familienmitglieder, Freunde oder Gruppenteilnehmer auch aus der Entfernung gemeinsam am Festungsbesuch teilhaben und mit den Besuchern vor Ort kommunizieren. Dabei ist es genauso gut möglich, dass nur App-Benutzer vor Ort oder auch nur Anwender von zuhause aus miteinander interagieren.

Dafür wurde zunächst das bereits bestehende rekonstruierte Landschaftsmodell der Festung Regenstein so aufbereitet, dass es unter anderem in Virtual Reality, aber auch auf vielen anderen Plattformen wie auf dem Tablet oder am Desktop, als „digitaler Zwilling“ fungiert. Während es nach wie vor nur vor Ort auf dem Regenstein möglich ist, die Rekonstruktionen als virtuelle Überlagerungen in der AR-App zu bestaunen, bietet der digitale Zwilling die Möglichkeit, das komplett rekonstruierte Festungsmodell theoretisch von jedem Ort der Welt aus zu erkunden.

Die gemeinsame Kommunikation erlaubt es, dass alle wissen, an welcher Station sich die anderen Teilnehmenden gerade befinden, was sie sich dort anschauen und sie sich somit über die gleichen Inhalte unterhalten können.

Der modulare Aufbau der komplett virtuellen und der Augmented Reality – Anwendung sowie die Unabhängigkeit zum gezeigten Inhalt, in diesem Fall die rekonstruierten Gebäude auf der Festung Regenstein, ermöglichen eine einfache Übertragbarkeit auf viele andere Anwendungsfälle im Kulturerbe.

Kurzfassung für bestehende Web-Referenz von 2021

Forschungsprojekt Regenstein XR

Zusammen mit unserem Projektpartner Consensive haben wir 2023 die AR-App im Rahmen eines Forschungsprojektes um neue soziale Interaktionsmöglichkeiten erweitert.
Diese erlauben es, dass sich App-Benutzer auf der Festung Regenstein untereinander in der App sehen und miteinander sprechen können, unabhängig davon wie weit sie physisch tatsächlich voneinander entfernt sind.
Mit der begleitenden rein virtuellen Anwendung, kann das Festungsgelände auch von zuhause aus erkundet werden, sei es auf dem Desktop, dem Tablet oder sogar in Virtual Reality.
Das Besondere daran? Diese Anwendung ist ebenfalls mit den sozialen Interaktionen in der AR-App verknüpft und ermöglicht so eine orts- und geräteübergreifende Kommunikation. Dadurch können Besucher auf der Festung Regenstein und Benutzer zuhause sich zusammen darüber unterhalten, was sie sehen und hören.

ArcTron 3D GmbH Dienstleistungen; Beispiel Festung Regenstein (deutsch)

Rekonstruktion römischer Grabfiguren

3D-Rekonstruktion Grabfiguren
Bemalung der 3D-Modelle nach Vorgaben des Kunden im historischen Kontext

Rekonstruktion römischer Grabfiguren

Digitale Geometrie- und Farbrekonstruktion drei römischer Grabfiguren: Ein Schritt in die Zukunft der Archäologie

Ingelheim am Rhein: Drei antike Grabfiguren aus der Römerzeit, die als „die ältesten bekannten Ingelheimer“ bekannt sind, haben im Museum bei der Kaiserpfalz ihren Ehrenplatz. Zwei dieser Statuen sind nahezu vollständig erhalten, während von der dritten nur der Schulter- und Brustteil sowie der Kopf vorhanden sind.
In einem ambitionierten Projekt hat es sich das Museum zur Aufgabe gemacht, diese historischen Schätze digital zu rekonstruieren und für die Nutzung in einer modernen App-Anwendung vorzubereiten. Dies stellt einen bemerkenswerten Schritt in der digitalen Archäologie dar und wurde vom Multimedia-Team der ArcTron3D GmbH in kürzester Zeit umgesetzt.

Unsere Aufgabe war es im ersten Schritt, die bereits vorhandenen Scandaten digital zu rekonstruieren und zu vervollständigen. Hierfür wurden zahlreiche Vorlagen aus bekannten Statuen jener Zeit zur 3D-Modellierung herangezogen. Die 3D-Daten eines hochpräzisen 3D-Scans (1mm Genauigkeit) wurden als Basis für die 3D-Rekonstruktion aller Figuren zur Verfügung gestellt.

Der ersten Figur, eine Dame, fehlen Details an Kopf und Händen – auch das Gewand musste vervollständigt werden. Die zweite Figur, ein Mann in einer Toga, ist ebenfalls fast vollständig erhalten. Auch hier wurden Haare, Gesicht, linke Hand und weitere Details ergänzt. Die dritte Figur ist nur ab der Brust aufwärts existent. Für deren umfassende 3D-Rekonstruktion dienten einerseits Teile der ersten Dame, sowie Ergänzungen nach Vorlagen, einer Fotomontage sowie bekannte Statuentypen aus jener Zeit.

In enger Zusammenarbeit mit dem Kunden wurde in kurzer Zeit jene 3D-Rekonstruktionen der Geometrien realisiert. Grundlegende Merkmale wie Gesichts-, Haar- und Körperformen wurden ergänzt, jedoch ohne detailgetreue Nachbildung. Insbesondere die Darstellung der Haare musste vereinfacht werden. Das Projektteam klärte im Vorfeld, welche Maps und PBR (Physical Based Renderings) verwendet werden sollten und legte eine maximale Polygonzahl für jede Figur fest, um eine reibungslose Integration in die App zu gewährleisten.

Im zweiten Schritt wurden die 3D-Rekonstruktionen farblich gestaltet. Die Vorgaben vom Kunden basieren auf naturwissenschaftliche Untersuchungen zu den noch vorhandenen Farbpigmenten. Für die Umsetzung dienten HTML-Farbcodes, RAL Töne und digitale Bilddateien der Farben. Außerdem wurde der gewünschte Oberflächenglanz umgesetzt.
Für die Abwicklung innerhalb eines engen Zeitraums wurden Zwischenergebnisse und Korrekturen vorangetrieben und Optimierungsschritte rasch umgesetzt.

Dieses Projekt ist ein Paradebeispiel dafür, wie moderne Technologien genutzt werden können, um kulturelles Erbe zu bewahren und einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Es markiert einen neuen Meilenstein in der Welt der Archäologie und digitalen Kunst. Wir bedanken uns herzlich bei Frau Dr. Kappesser, Museum bei der Kaiserpfalz, für die hervorragende und unkomplizierte Zusammenarbeit!

Nähere Details finden Sie auf der Webseite des Museums Ingelheim.

Vortrag für 3. Fachtagung des VGFA in Speyer 2024

Vortrag für 3. Fachtagung des VGFA in Speyer 2024

3D Archäologie Workflow mit der Tachy App tGIS, mit aspect3D sowie CapturingReality

Vorstellung von neuesten Hard- & Software-Workflows in der Archäologie

Während der Fachtagung wird die ArcTron 3D GmbH ihre aktuellen Software-Entwicklungen (tGIS, aspect 3D) für die archäologische 2D- und 3D-Grabungsdokumentation mit einem Firmenstand (Fr. 19.04. und Sa. 20.04) einerseits, wie auch mit einem Kurzvortrag (Fr. 19.04. ab 14:30 Uhr) anderersetis vorstellen. Dabei werden auch neueste KI-Funktionen präsentiert, die automatisierte Prozesse für die Kartierung von Steinbefunden und für die Klassifikation archäologischer Befunde ermöglichen.

Außerdem zeigen wir als autorisierter Vertriebspartner von Epic Games das leistungsstarke Profi-Photogrammetrie-Paket „Reality Capture“.

Vortragender: M.Schaich (ArcTron 3D GmbH)

Thema: Automatisierte archäologische Grabungsdokumentation in 2D/3D mit tGIS für QGIS, Reality Capture und aspect3D. Zudem wird ein Überblick zu Hard- & Software-Workflows und neuesten KI-Funktionen vorgestellt.

Speyer 2024: vorläufiges Tagungsprogramm – Verband für Grabungstechnik und Feldarchäologie e.V. (feldarchaeologie.de)

3. Fachtagung des Verbandes für Grabungstechnik und Feldarchäologie e. V.

Mittwoch, 17. April bis Samstag, 20. April 2024

Der Verband für Grabungstechnik und Feldarchäologie e.V. (VGFA) und die Generaldirektion
Kulturelles Erbe Rheinland-Pfalz (GdKE) laden ein zur 3. Fachtagung des VGFA in die schöne Stadt Speyer. Im historischen Ratssaal in der Innenstadt wird eine interessante Mischung aus Vorträgen zu praktischen Themen und aktuellen Problemen der Grabungs- und Dokumentationstechnik geboten.

Beginnend bei der Landesarchäologie Rheinland-Pfalz, über methodische Fragen von der Blockbergung über Bodenkunde bis zu Hard- und Softwarelösungen sowie speziellen Grabungen in Bergbau, Höhlen, Gips-, Feuchtboden und Braunkohlenarchäologie ist ein vielfältiges Programm entstanden.

Informationen zur Anmeldung und den Gebühren zur Tagung finden Sie hier…

Igeler Säule

Igeler Säule Rendering
3D-Vermessung, Auswertung & 3D-Druck-Aufbereitung
3D-Laserscan, Photogrammetrie, 3D-Druck

Das 22,5m hohe Pfeilerdenkmal der Igeler Säule zählt zu den bekanntesten römischen Pfeilerdenkmälern in Deutschland (Igel a.d. Mosel). Das Grabdenkmal wurde um 250 n. Chr. von den Brüdern Lucius Secundinius Aventinus und Lucius Secundinius Securus errichtet. Es ist reich mit Reliefs geschmückt, die unter anderem auch Szenen aus dem Alltags- und Berufsleben der Tuchhändler sowie aus der Mythologie zeigen. Das Denkmal hatte neben der Erinnerung an die Toten der Familie wohl auch den Zweck, werbend auf das Tuchgeschäft der Secundinier im römischen Trier hinzuweisen.

Eine noch zu Kaiser´s Zeiten (1907) abgeformte originalgetreue Kopie dieser Säule mit rekonstruierter Farbfassung (1993) stand im Rheinischen Landesmuseum in Trier. Diese zum denkmalgeschützten UNESCO-Welterbe gehörende Säule wurde bereits 2012 von ArcTron dreidimensional dokumentiert. Die Betonkopie weist zum Teil mehr Details auf als das stärker der Verwitterung ausgesetzte Original in Igel. Der schlechte Erhaltungszustand mit stetig notwendigen Sicherungs- und Erhaltungsmaßnahmen bedingte den Entschluss, die Replik aus dem Jahr 1907/08 durch eine neuerliche Abformung und Neuherstellung der Replik zu ersetzen.
Im Rahmen dieser beiden Vorhaben „digitale Konservierung“ und „neue Säulenreplik“ wurde ArcTron 3D 2021 erneut beauftragt die Säule, diesmal in extrem hoher Auflösung im sub-mm-Bereich mit dem aktuellsten Stand der Technik zu vermessen, auszuwerten und schließlich die Einzelteile für den späteren 3D-Druck im Maßstab 1:1 digital vorzubereiten.
Da der gesamte Prozess von der 3D-Vermessung bis zum noch ausstehenden 3D-Druck an den Grenzen des derzeit technisch Möglichen rangiert, kann dabei auch von einem „technologischen Leuchtturmprojekt“ gesprochen werden.

3D-Vermessung vor Ort

Die Scans wurden in einer Sensor-Kombination u.a. mit dem aktuell weltweit genauesten Sub-mm-Laserscanner (Surphaser) und der durch präzise eingemessene Referenzmarken „stabilisierten“ Nahbereichsphotogrammetrie realisiert. Vor Ort bestand ein Realisierungsfenster von nur 2 Wochen, in dem vor Ort durchgehend gearbeitet wurde. Im Sommer 2021 herrschten teilweise sehr problematische Witterungsbedingungen, sodass die Arbeiten bei Gewitter, Sturzregen und starken Sturmböen mehrfach unterbrochen werden musste. Dank der langjährigen Erfahrung und effizienten Arbeit des Vermessungsteams, konnten in dem vorgegebenen Zeitraum aber alle Arbeiten vollständig durchgeführt werden.

3D-Laserscanning der Igeler Säule
3D-Laserscanning der Igeler Säule
Photogrammetrische Aufnahme
Photogrammetrische Aufnahme

3D-Prozessierung

Dabei entstanden über 14.000 Photogrammetrie-Bilder sowie 3D-Laserscan-Aufnahmen, die von über 400 Standpunkten aus aufgenommen wurden. Zur Sicherstellung der Farbechtheit kamen bei allen Aufnahmen Farbkarten zum Einsatz, wobei die angefertigten RAW-Bilder zu Beginn der Prozessierung entsprechend farblich angeglichen wurden. Nach der Fusionierung aller Daten sowie der Mesh- und Farbkorrektur entstand ein extrem hochaufgelöstes 3D-Modell der Igeler Säule.

RAW-Modell:

Mio. Dreiecke
0

HQ-Modell:

Mio. Dreiecke
0

Punktwolke:

Milliarden Punkte
0

Die Igeler Säule als interaktives Modell. Ein „technologischer Leuchtturm“ – die perfekte Verschmelzung von Antike und Moderne, fertig für den Druck im Maßstab 1:1.

Aufbereitung der Druckdaten

Für den seitens der Projektleitung konzipierten 3D-Druck der Replik im Maßstab 1:1 musste zunächst das einteilige Gesamtmodell in insgesamt 33 hochaufgelöste vertikale Zonensegmente zerlegt werden. Für jedes wurde anschließend ein sogenanntes Binnenraummodell erstellt, indem die Segmentflächen bis zu einer Wandstärke von 26cm nach innen extrudiert wurden. Die damit erstellten finalen Segmente wurden zur Kontrolle mit dem originalen Gesamtmodell abgeglichen und im Bedarfsfall notwendige Korrekturen eingearbeitet, um später ein stimmiges 3D-Modell gewährleisten zu können. Dabei stießen die 3D-Programme teilweise an ihre technischen Grenzen.
Anschließend wurden die Einzelsteine aus den aufbereiteten Zonen segmentiert und der Volumenkörper des jeweiligen Steins erstellt. So entstanden insgesamt 240 Steine, welche nun die Grundlage für die 3D-gedruckten Gußformen der Repliksteine bilden sollen. Die regelmäßige Qualitätssicherung besaß dabei zu jeder Zeit höchste Priorität und wurde akribisch dokumentiert.

Erleben Sie das Erbe der römischen Trierer Tuchhändler Secundinier, präsentiert mit der Präzision und Technik des 21. Jahrhunderts. Betrachten Sie die digitale Igeler Säule und bereiten Sie sich auf eine atemberaubende Reise durch die Zeit vor.

Unser besonderer Dank gilt allen Projektbeteiligten, insbesondere dem Landesbetrieb Liegenschafts- und Baubetreuung (LBB) Trier mit der Architektin Frau Basten und dem Dombaumeister und Projektplaner Herrn Dr. Hauck (conceptm) für die intensive und konstruktive Zusammenarbeit!