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Die Vermessung der 3. Dimension: 3D-Digitalisierung von Exponaten mit bavarikon

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3D-Scan einer Tischuhr aus dem 17. Jahrhundert.

3D-Scan einer Tischuhr aus dem 17. Jahrhundert. Bild: Deutsches Museum | Benno Gillmann

Das Kulturportal bavarikon scannt am Deutschen Museum derzeit sieben ausgewählte Objekte in 3D. So können besondere Exponate aus den Ausstellungen „Zeitmessung“, „Astronomie“, „Schifffahrt“ und „Geodäsie“ zukünftig weltweit online als 3D-Modelle betrachtet werden.

bavarikon ist ein Internetportal des Freistaats Bayern, auf dem bayerische Kultur- und Wissenschaftsinstitutionen wie Archive, Bibliotheken und Museen ihre Kunst- und Kulturschätze digital präsentieren. Das Spektrum reicht von Handschriften, Urkunden, Karten und archäologischen Funden über Münzen, Gemälde und Fotografien bis zu Objekten der Volkskultur. Insgesamt sind bereits rund 270.000 digitalisierte Objekte auf dem Internetportal als hochauflösende Digitalisate hochgeladen, die das Hineinzoomen bis ins kleinste Detail erlauben.

Tischuhr aus dem 17. Jahrhundert. Bild: Deutsches Museum | Konrad Rainer

Derzeit werden online 72 ausgewählte Exponate, wie beispielweise Skulpturen, Plastiken, historische Globen und Kunstgegenstände, als "3D-Digitalisate" gezeigt. In Kooperation mit dem Deutschen Museum Digital sollen nun sieben Objekte aus dem Deutschen Museum hinzukommen. Sie werden derzeit aufwendig von allen Seiten mit einem 3D-Scanner vermessen.

Die Erfassung der Objekte in drei Dimensionen erfolgt in mehreren Schritten:

Mit einem Tracker wird die Position des 3D-Handscanners im Raum erfasst. Bild: Deutsches Museum | Benno Gillmann

Zunächst wird die Position des 3D-Scanners im Raum mit einem Tracker erfasst.
Laserscanner.

Mit einem Laserscanner wird die Oberflächenstruktur aufgenommen. Bild: Deutsches Museum | Benno Gillmann

Mit einem Handlaserscanner wird im Anschluss die Oberflächenstruktur des Objekts aufgenommen. So wird eine Punktwolke berechnet, die die Geometrie des Objekts abbildet.

Die besonderen Eigenschaften mancher Objekte stellen Felix Horn von bavarikon bei der 3D-Messung vor Herausforderungen: Das Beispiel der Tischuhr aus dem 17. Jahrhundert verdeutlicht dies: Bewegliche Teile erschweren das Zusammensetzen der Scandaten, da diese ihre Position während der Drehung des Objekts auf die Rückseite verändern. Außerdem können glänzende Metalloberflächen der hochwertigen Exponate die Aufnahmen des 3D-Scanners stören.

Glänzende Objektoberflächen erzeugen Lücken beim 3D-Scanvorgang. Bild: Deutsches Museum | Benno Gillmann

Texturfotos für die Nachbearbeitung. Bild: Deutsches Museum | Benno Gillmann

Deshalb werden zusätzliche Texturfotos angefertigt, um sie mit dem 3D-Modell zu kombinieren.

Später erfolgt bei bavarikon als dritter und zeitintensivster Schritt die Nachbearbeitung der Daten am Computer, um das Gesamtmodell zusammenzusetzen. Dazu werden die einzelnen 3D-Scans in ein gemeinsames Koordinatensystem überführt, zueinander ausgerichtet und passgenau kombiniert. Außerdem müssen Fehler und Lücken im 3D-Mesh (Oberflächendreiecke) oftmals noch manuell „ausgebügelt“ und die Auflösung reduziert werden. Die angefertigten Texturfotos werden am Computer auf das 3D-Modell aufgebracht. Erst dann können die 3D-Digitalisate der Öffentlichkeit auf bavarikon zur Verfügung gestellt werden.

Logo Bavarikon

Bild: bavarikon

Wir freuen uns schon auf das Ergebnis in bavarikon – auf 3D-Objekte, an denen man die Funktion der Instrumente besser veranschaulichen kann, indem man sie dreht und wendet – und bedanken uns herzlich bei Herrn Horn und bavarikon für die gelungene Zusammenarbeit.

Maximilian Reimann ist Wissenschaftshistoriker und arbeitet im Team von Deutsches Museum Digital.


Sein Tipp für einen Besuch im Museum: In der Ausstellung Geodäsie kann man die Geschichte der Vermessung der Erde nachvollziehen: von der frühen Kartographie, über die Vermessung Bayerns mit Theodoliten bis hin zur Positionsbestimmung mit Hilfe von Satelliten.

Autor/in

Mareike Wöhler

Mareike Wöhler ist wissenschaftliche Mitarbeiterin im Team Deutsches Museum Digital. Die Historikerin beschäftigt sich mit den Herstellern, der Fertigung und der Geschichte von Objekten zur Messung von Zeit und Raum, um herauszufinden, warum sich Alltags- und Wissensdinge im Laufe der Jahrhunderte verändert haben. Außerdem erzählt sie gerne digitale Objektgeschichten.

Ihr Tipp für einen Besuch im Deutschen Museum: Begeben Sie sich in den neuen Ausstellungen auf Fantasiereisen und suchen Sie unabhängig von der jeweiligen Sammlung nach einem verbindenden Thema, zum Beispiel einem Element. Das macht Spaß und schlau!

Maximilian Reimann

Maximilian Reimann ist Wissenschaftshistoriker und arbeitet im Team von Deutsches Museum Digital.

Sein Tipp für einen Besuch im Museum: derzeit geschlossene Ausstellungen können im virtuellen Rundgang unter virtualtour.deutsches-museum.de angesehen werden.