Ein historisches Artefakt einzuscannen ist eine Sache. Den gigantischen Pergamonaltar und -saal innerhalb kürzester Zeit zu digitalisieren und als hochaufgelöstes 3D-Modell zu erschaffen eine ganz andere. Genau das war die Aufgabe des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD, welches im Auftrag der Staatlichen Museen zu Berlin zur Verewigung eines der wichtigsten Kulturgüter der Welt beigetragen hat.

Das digitale 3D-Modell des Altares können Neugierige auf der Webseite der Staatlichen Museen zu Berlin (SMB) begutachten. Dort ist es jetzt möglich, den Altar virtuell interaktiv zu betrachten und die Details z.B. durch Anwendung verschiedener Lichteffekten auf sich wirken zu lassen. Die dortige Version ist zwar weit weniger aufgelöst, als das originale 3D-Modell, dafür aber auch für Menschen mit langsamer Internetanbindung nutzbar.

Die Digitalisierung des Pergamon-Altars erfolgte im Rahmen einer schon länger bestehenden Strategie der staatlich geförderten Digitalisierung von Kulturgütern. Im Jahr 2014 waren die Staatlichen Museen zu Berlin bereits an etwa 30 3D-Scanning Projekten beteiligt, worunter auch das Projekt »Cultlab3D«, das von der Abteilung Digitalisierung von Kulturerbe des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD geleitet wird, fällt. Dieses einzigartige Projekt zur massenhaften dreidimensionalen Erfassung von Kulturgütern revolutioniert schon jetzt den Digitalisierungsprozess z.B. in Museen. Denn in dessen Rahmen entstand auch die gleichnamige »Scanstraße«, auf der ein »Artefakt« in nur ca. 10 Minuten von allen Seiten eingescannt werden kann. Aufgrund des großen Erfolges wurde das Projekt, welches durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und die Fraunhofer-Gesellschaft finanziell getragen wird, noch bis Ende 2016 verlängert.

Da der riesige Pergamonaltar nicht auf die Scanstraße passte, musste improvisiert werden: Der 113 Meter lange Gigantomachie-Fries und der Pergamonsaal wurden mit teilweise eigens dafür entwickelten Gerätschaften digitalisiert. Eine HD-gerenderte Version des daraus entstandenen, hochaufgelösten Modells, zeigt das folgende Video:

Der Teufel steckt im Detail

Das aus Scans und Photogrammetrie resultierende 3D-Modell umfasst in höchster Auflösung rund 90 Gigabyte an Daten und setzt sich aus ca. 580 Millionen Dreiecken zusammen. Um möglichst viele Details zu erfassen, nutzten Pedro Santos und sein Team zum einen 3D-Laserscanner, welche den Saal inklusive aller Friese und Kolonnaden von 51 Positionen aus erfassten und 176 Millionen 3D-Punkte pro Messung produzierten. Andererseits verwendeten sie einen eigens dafür angefertigten, acht Meter langen Ausleger mit beweglichem Kopf zur Positionierung und Orientierung der Spiegelreflexkamera, die 8065 2D-Farbbilder der Friese mit 24,2 Megapixeln pro Bild aufnahm.

Die Aufgabe musste innerhalb von nur zwei Wochen während des regulären Museumsbetriebes bis zum letzten Öffnungstag erledigt werden und ohne zusätzliche Nachtschichten wäre das Projekt nicht realisierbar gewesen. Die Nachbearbeitung der erfassten Daten zur Erstellung des Modells entsprach einem Aufwand von ungefähr sechs Monaten, was erahnen lässt, welche Arbeit in das Projekt floss. Auch die benötigte Rechenleistung zur Darstellung des Modells ist gigantisch. So dauerte die Berechnung des Nordfrieses 8 Tage auf einem Dual Xeon Rechner mit 32 Kernen und 512 Gigabyte Hauptspeicher und ergab ein 3D-Modell mit über 100 Millionen Dreiecken und einer Auflösung unter 500µm.

Nicht greifbar und doch nah

Die greifbare Nähe zum Pergamonaltar, wie sie die Forscher vom Fraunhofer IGD zuletzt erlebten, wird Museumsbesuchern in Zukunft nicht mehr vergönnt sein. Das Ausstellungsstück wird voraussichtlich wieder im Jahr 2019 – dann auf einem mehrere Meter hohen Podest – zu bestaunen sein. Daher soll das 3D-Modell im neuen Pergamonmuseum eine zentrale Position einnehmen, denn es stellt für die Betrachter eine der besten und ausführlichsten Darstellungen des Altares dar.

Die Browserversion sorgt bereits jetzt für ein anderes Erleben des kulturellen Meisterwerks. Für die Forschung sind verschiedene 3D-Modelle, die bei den SMB angefragt werden können, allerdings auch in höherer Auflösung verfügbar. So können über die Veränderung der virtuellen Beleuchtung, oder die Nutzung verschiedener Filter, auch kleinste Details untersucht, aber auch weitere, z.B. archivierte Stücke der Friese mit dem virtuellen 3D-Modell verglichen werden, um epistemologische Fragen zu adressieren. Wie detailgetreu dieser Teil der ertastbaren Realität virtuell dargestellt werden kann, war bereits bei einer ersten Präsentation des 3D-Modelles am 24. Mai zu sehen. So bleibt zu hoffen, dass in Zukunft weitere Museen und andere Kultureinrichtungen diesem Trend folgen, um Besuchern eine möglichst multiperspektivische Sicht auf kulturelle Ausstellungsstücke zu bieten. (mal)

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