In den heimischen Museen gibt es Millionen von Kulturschätzen – alleine die Sammlung der »Staatlichen Museen zu Berlin« zählt über sechs Millionen Objekte. Jedoch warten noch rund 90 Prozent aller existierenden Kulturgüter in Archiven auf ihren »großen Auftritt«. Ein Großteil aller Kulturschätze besitzt eine dreidimensionale Gestalt, wie beispielsweise Statuen, Büsten, Vasen, Münzen, Werkzeuge oder Schmuckstücke. Es gilt, diese Artefakte für kommende Generationen zu sichern. Sehr geeignet dafür erscheint die digitale Aufzeichnung der Kulturschätze. Bei dreidimensionalen Objekten bieten sich dafür 3D-Repräsentationen an, denn diese erlauben eine sehr lebensechte Darstellung – wenn auch nur auf dem Bildschirm. Diesen realitätsnahen Eindruck können gedruckte Kataloge mit Fotos von Kulturgegenständen und schriftliche Erläuterungen nicht vermitteln. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt arbeitet seit 15 Jahren an entscheidender Stelle an Technologien zur 3D-Dokumentation des Kulturerbes. Es hat die Forschung in nationalen und europäischen Projekten initiiert und deutlich geprägt. Das Fraunhofer IGD sieht ein bislang unterschätztes Nutzungs- und Marktpotenzial dieser Technologien und engagiert sich deshalb stark für die Entwicklungen auf  diesem Gebiet.

Wie kostbar und vergänglich das Kulturerbe ist, zeigen die Katastrophen im Historischen Archiv der Stadt Köln, in der Herzogin Anna Amalia Bibliothek in Weimar oder der Wasserschaden in der Wiener Albertina. Bisher war die 3D-Digitalsierung von Kulturgütern noch sehr teuer: Das Londoner Victoria and Albert Museum fand heraus, dass für die 3D-Erfassung pro Objekt bis zu zwei Tage benötigt werden – zusätzlich der nicht unerhebliche Aufwand für die Anreicherung mit Metadaten. Die Fortschritte auf dem Gebiet der 3D-Digitalisierungs- und Automatisierungstechnik machen es inzwischen wirtschaftlich möglich, Kulturgüter aus Ausstellungen und Archiven in großen Mengen digital zu erfassen, um sie über das Internet einer breiteren Öffentlichkeit zu präsentieren. Sie werden dadurch Kulturinteressierten und -historikern für deren Forschungsarbeit zugänglich, und sind im Fall einer äußeren negativen Einwirkung nicht gänzlich verloren. 

»Dank privater Initiativen wie dem Google Library Project, nationaler Initiativen wie der Deutschen Digitalen Bibliothek (DDB) und internationaler Initiativen wie Europeana der letzten zehn Jahre ist die Digitalisierung handschriftlicher Texte, Bücher und Bilder heute zu wirtschaftlichen Konditionen möglich«, fasst Pedro Santos, stellvertretender Abteilungsleiter »Interaktive Engineering Technologien« (IET) am Fraunhofer IGD in Darmstadt, die Digitalisierung in 2D der letzten Jahre zusammen. Am nächsten logischen Schritt, nämlich der Digitalisierung von 3D-Objekten, arbeitet das IGD intensiv mit: »Um auch Kulturgut wie Artefaktesammlungen, Büsten, Statuen oder Baudenkmäler bestmöglich zu erhalten, zu rekonstruieren und wissenschaftlich zu erforschen, entwickeln wir in Projekten wie 3D-COFORM neue Verfahren, die es ermöglichen, 3D-Objekte ähnlich wirtschaftlich wie 2D-Objekte zu digitalisieren«, führt Santos aus. Seit 2008 ist das IGD auf europäischer Ebene als technischer Koordinator am Projekt 3D-COFORM beteiligt, welches Kunstgegenstände und Exponate dreidimensional erfasst, archiviert und präsentiert. 3D-COFORM ist das einzige EU-geförderte Projekt zum Thema 3D für Kulturgegenstände in Museen.

Während Bilder das Erlebnis echter dreidimensionaler Objekte nur unzureichend repräsentieren, erlauben echte 3D-Repräsentationen eine lebensnahe Darstellung auf dem Bildschirm: »Über den Webbrowser können die Nutzer 3D-Modelle von Artefakten von allen Seiten betrachten und inspizieren – in Vollansicht oder im Detail. Daher wird die Ausstellung zuerst ins Web getragen, und die Benutzer holen sich das Museum dann nach Hause und können sich die digitale Ausstellung in Ruhe Zuhause anschauen«, so Santos weiter. Bei 3D-COFORM wird der gesamte Lebenszyklus von 3D-Objekten adressiert und umfasst die Digitalisierung, Geometriedatenverarbeitung, semantische Auszeichnung, Modellierung und Präsentation. Dadurch können 3D-Modelle nicht nur in einem Repository abgelegt, sondern auch beispielsweise mit Texten, Bildern und Videos verknüpft und somit semantisch angereichert werden. Um die Objekte im Repository wiederzufinden, werden neuartige kombinierte Suchverfahren entwickelt: »So kann man zum Beispiel nach griechischen Vasen aus dem sechsten Jahrhundert vor Christus mit mindestens zwei Henkeln suchen. Die 3D-Modellen werden einer geometrischen Analyse unterzogen, welche automatisiert Strukturen erkennt – wie in diesem Fall die Anzahl der Henkel«, verdeutlicht der 3D-Experte. 

Passend zum Thema tauschen sich im Darmstädter Forum »Kultur in 3D« Industriepartner, Wissenschaftler und Branchenvertreter darüber aus, wie Museen und kulturelle Einrichtungen von 3D-Technik profitieren können. Denn wenn es um den Einsatz von 3D-Technik geht, reagieren Museen und kulturelle Einrichtungen noch zurückhaltend: Hier sind vor allem die Kosten, der befürchtete Besucherrückgang oder die Unkenntnis der neuen 3D-Technik anzuführen. Einzelaktivitäten wie die Digitalisierung der David-Statue von Michelangelo lassen bereits heute erahnen, welches Potenzial in der 3D-Technologie für Museen steckt. Und laut IGD zeigen Analysen, dass virtuelle Technologien und 3D den Museumsbesuch nicht ersetzen können und wollen, sondern sogar mehr Menschen dazu motivieren, mal wieder ins Museum zu gehen. 

Die Aktivitäten des Fraunhofer IGD im Bereich »virtuelle Museen« reichen bis in die 1990er Jahre zurück und haben nach eigener Einschätzung mit einer Ausstellung vor drei Jahren in Amsterdam und dem auf der CeBIT 2011 präsentierten »Multi-Touch-Museumsplaner« von Fraunhofer Austria und JOANNEUM RESEARCH ihren bisherigen Höhepunkt erfahren. Unter anderem ging es um den Dom von Siena, die Nachbildung der Olympischen Spiele (ArcheoGuide) sowie den Einsatz von Augmented Reality in Museen (V-MUST). Institutsleiter Prof. Dieter W. Fellner war Initiator und Sprecher des Schwerpunktprogramms V³D² (Verteilte Verarbeitung und Vermittlung Digitaler Dokumente) der Deutschen Forschungsgemeinschaft, welches das Forschungsgebiet »3D-Dokumente« begründete. Derzeit ist zu diesem Thema unter seiner Leitung das DFG-Leistungszentrum PROBADO in Darmstadt angesiedelt. (nst)

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