3D-Druck als politisches Signal gegen den Terror

Eigentlich sollte sich die Archäologie nicht für politische Ziele einspannen lassen, haben wir doch schon in der eigenen Geschichte einige negative Beispiele dafür. Andererseits ist die Archäologie ein Teil der Gesellschaft und des täglichen Lebens. Und wenn sich die Archäologie für so elementare Dinge wie Menschenrechte und gegen Terrorismus einsetzt ist das eine absolut zu begrüßende Entscheidung. Sicherlich steht der Erhalt von Kulturgut der Rettung von Menschenleben nach, aber Kultur schafft Identität und Gemeinschaft und ist als integraler Bestandteil der Menschheit schützenswert.

Der Torbogen in Palmyra (Quelle: Institute for Digital Archaeology)

Der nach der Zerstörung von Palmyra noch erhaltene Torbogen des Baaltempels (Quelle: Institute for Digital Archaeology)

Nach der fast vollständigen Zerstörung der in Syrien gelegene antike Oasenstadt Palmyra durch die Daesh (dieser Begriff sollte generell die Bezeichnung IS ersetzen, Gründe dazu hier) plant nun das Institut für Digitale Archäologie (IDA) mit Hilfe des einzig erhaltenen Torbogens ein Zeichen gegen den Terror zu setzen. Wie das Satelliten-Foto zeigt sind von der Tempelanlage nur noch Schutthügel übrig.

Das Satelliten-Foto zeigt das Ausmaßes der Zerstörung von Palmyra (Quelle: AFP PHOTO / UNITAR-UNOSAT / URTHECAST)

Das Satelliten-Foto zeigt das Ausmaß der Zerstörung von Palmyra (Quelle: AFP PHOTO / UNITAR-UNOSAT / URTHECAST)

„Palmyra, Syria - 2“ von James Gordon from Los Angeles, California, USA - Palmyra, Syria. Lizenziert unter CC BY 2.0 über Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Palmyra,_Syria_-_2.jpg#/media/File:Palmyra,_Syria_-_2.jpg

Palmyra 2008 vor der Zerstörung durch die Daesh (Quelle: „Palmyra, Syria – 2“ von James Gordon from Los Angeles, California, USA – Palmyra, Syria. Lizenziert unter CC BY 2.0 über Wikimedia Commons – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Palmyra,_Syria_-_2.jpg#/media/File:Palmyra,_Syria_-_2.jpg)

Der 15 m hohe Torbogen, der am Eingang des Baaltempels stand, wurde zwar durch die Sprengungen stark beschädigt, blieb aber stehen. Das Institut für Digitale Archäologie (IDA) plant nun eine 1:1 Rekonstruktion des Torbogens, der als Zeichen gegen den Terrorismus auf dem Trafalgar Square in London und auf dem Times Square in New York aufgestellt werden soll. Außerdem will man mit dem Projekt auf die internationale Bedeutung des kulturellen Erbes aufmerksam machen. Der Torbogen soll anläßlich der Welterbe-Woche (findet in Deutschland am 5. Juni 2016 statt) im April 2016 ein Woche lang in London stehen. Boris Johnson, Londons Bürgermeister könnte sich allerdings auch vorstellen den Bogen dort länger stehen zu lassen. Beteiligt am Projekt sind neben dem Institut für Digitale Archäologie die Harvard-Universität, die Universität Oxford und das Museum der Zukunft in Dubai.

Mit Hilfe des größten 3D-Druckers der Welt in Shanghai sollen die Einzelteile des Torbogens gefertigt werden. In Italien werden die Teile dann weiter bearbeitet und anschließend vor Ort in London bzw. New York zusammengesetzt. Um das Pflaster dort zu schonen soll als Baumaterial hauptsächlich Kalkstein verwendet werden. In China und den USA gibt es bereits erste Schritte hin zu komplett gedruckten Häusern.

Model des Torbogens auf dem Trafalgar Square (Quelle: Institute for Digital Archaeology)

Model des Torbogens auf dem Trafalgar Square (Quelle: Institute for Digital Archaeology)

Model des Torbogens auf dem Trafalgar Square (Quelle: Institute for Digital Archaeology)

Model des Torbogens auf dem Trafalgar Square (Quelle: Institute for Digital Archaeology)

Normalerweise greift man bei einem solchen Projekt auf spezielles Bildmaterial von 3D-Kameras zurück. Da dieses Material aber nicht vorliegt und auch in der aktuellen Situation niemand in einem Kriegsgebiet einen 3D-Scan erstellen kann, wird auf gewöhnliches 2D-Fotomaterial zurückgreifen.

Neben der politischen Dimension des Projekts finde ich noch zwei weitere Aspekte sehr spannend. Zum einen die Anwendung von 3D-Druck-Technologie in der archäologischen Rekonstruktionsarbeit in einer solchen Größenordnung und zum anderen die notgedrungene ausschließliche Verwendung von 2D-Fotomaterial. Wir dürfen gespannt sein in welcher Qualität und Auflösung es möglich sein wird eine adäquates 3D-Modell zu erstellen, dass auch druckfähig ist. Da in der Forschung und Wissenschaft die finanziellen Ressourcen immer sehr knapp ist, ist gerade die Anwendung von sozusagen „Low-Budget“ Technologie, also der Einsatz von Fotos von handelsüblichen Digitalkameras, eine Option um so manches Projekt überhaupt durchführen zu können. Vielleicht ergeben sich bei diesem Projekt Erkenntnisse wie man mit 2D-Bildmaterial zu hochwertigen Ergebnissen kommt.

Hier noch ein Video von 3Sat wie Palmyra vor seiner Zerstörung aussah:

Links:

Protest gegen IS: Archäologen wollen Torbogen von Palmyra nachbauen – mit einem 3D-Drucker

Palmyra arch from Syrian heritage site to be recreated in London’s Trafalgar Square

Begriff für die Terrorgruppe – „Daesh“ statt „IS“

UNESCO-Welterbetag

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In eigener Sache: „Fach-Sprech“ und Gedanken zur 3D-Rekonstruktion der Bastion in Lemgo

In diesem Jahr ist ein wirklich interessantes Ebook „Visions of Substance: 3D Imaging in Mediterranean Archaeology“ erschienen (welches man auch in gedruckter Form beziehen kann):

Visions of Substance

Ebook „Visions of Substance“

Thema des Buches sind 3D-Rekonstruktionen, ihre Erstellung, Techniken, Probleme, Projekte usw. Eine wirklich gelungene Publikation, mit vielen interessanten Artikeln. Aber um das Buch soll es hier nicht gehen.

Ich durfte einen kurzen Beitrag für dieses Buch verfassen (auch wenn der Ort meines Projektes in NRW liegt und nicht im Mittelmeerraum). Leider sind im original Ebook die Links bei meinem Artikel defekt, daher habe ich den Beitrag etwas überarbeitet und als Auszug des Ebooks bei Academia eingestellt. Den Beitrag 3D Reconstruction of the Renaissance Bastion at the Langenbrücker Gate in Lemgo (Germany)“ finden Sie hier.

Nach dem Abschluss meiner Grabungen in Lemgo, wurde der Wunsch nach einer Rekonstruktion und Visualisierung der ehemaligen Bastion zur Präsentation auf der Webseite der Stadt Lemgo gewünscht. Über ein Projekt wurde das Model realisiert und 2013 veröffentlicht. Hier einige Screenshots:

3D-Model der Bastion am Langenbrücker Tor

3D-Model der Bastion am Langenbrücker Tor

3D-Model der Bastion am Langenbrücker Tor

Mein Grundgedanke, dass man den interessierten Laien etwas über die Grundlagen der Rekonstruktion und weiteren Rekonstruktions- möglichkeiten vermitteln müsse, wird ebenfalls in besagtem Artikel kurz angesprochen. In einem anderen Artikel zu diesem Projekt in Lemgo habe ich die Vorgehensweise bei der Rekonstruktion näher beschreiben und weitere Ergebnisse der Grabungen hier zusammengefasst vorgestellt. Auch das Resultat des Projektes, ein animiertes 3D-Model, ist frei zugänglich. Um dem Betrachter über dem Modell weitere Informationen zu vermitteln, kann er drei verschiedenen Blickwinkel wählen, mit dem Mauszeiger verschiedenen Bereiche des Models anklicken und so weitere Informationen erhalten. Am Ort der Grabung, wo heute die Befunde wegen der Nutzung als Verkehrsfläche bereits wieder verfüllt sind, steht eine Informationstafel, die über die Grabung und die Rekonstruktion berichtet.

Sicher kann man auch hier die Didaktik noch verbessern, aber im Rahmen der Mittel wurde versucht, dem Betrachter über verschiedene Medien (dem Model, Information innerhalb des Models, Publikationen, Infosteelen) Einsichten in die Grundlagen der Rekonstruktion und seinem Entstehungsprozess zu geben. Aus heutiger Sicht würde ich beim nächsten Rekonstruktionsmodel die Didaktik viel mehr einbeziehen und der Vermittlung der Inhalte größeren Raum geben. Immer wieder stelle ich fest, das wir Wissenschaftler einfach viel zu nah an der Materie sind um einem Laien bzw. Nicht-Wissenschaftler unsere Argumente und Vorgehensweisen transparent und vor allem verständlich darzustellen. Wir sollten uns viel öfters fragen, ob unser „Fach-Sprech“ überhaupt beim „Kunden“ ankommt…und wenn ja…wie? Sonst hören wir uns an wie…Unternehmensberater 😉

Links:

3D Reconstruction of the Renaissance Bastion at the Langenbrücker Gate in Lemgo (Germany)

Rekonstruktion der renaissancezeitlichen Festungsanlage am Langenbrücker Tor in Lemgo (Kreis Lippe, Regierungsbezirk Detmold)

Lemgo – Langenbrücker Tor – Ergebnisse der archäologischen Untersuchungen Kampagnen 2010 / 2011

3D-Model der renaissancezeitlichen Bastion am Langenbrücker Tor in Lemgo

Ebook : Visions of Substance

Buch: Visions of Stubstance

Die didaktischen Gefahren von 3D-Modellen am Beispiel einer animierten Rekonstruktion des Londons des 17. Jahrhunderts

Vor ein paar Tagen wurde das von einer Studentengruppe erstellte Video von Londons zur Zeit des 17. Jahrhunderts vorgestellt. Die sechs Studenten haben mit ihrer bemerkenswerten Arbeit den ersten Preis des Off the Map – Wettbewerbs gewonnen, der von der British Library und den Videospiel-Entwickler von GameCity and Crytek ausgeschrieben wurde.

Das Video zeigt einen Durch- und Überflug des Gebiets um die Pudding Lane und der Bäckerei von Thomas Farriner, wo der Große Brand von London 1666 ihren Ursprung hatte. Hier das Video:

Ich möchte hier nicht die wunderbare Arbeit der Studenten zerreden, das Virtuelle Modell ist wirklich sehr gelungen und die Arbeit dahinter sicher enorm. Das Video dient nur als Aufhänger für das Problem, dass ich bei solchen Modellen sehe.

Grundlage des Modells ist ein historischer Straßenplan, denn die British Library zur Verfügung gestellt hat. Damit hat es sich allerdings auch schon mit den historischen Grundlagen. So schön die Animation auch ist, die Aussage, dass es sich um ein Modell des Londons des 17. Jahrhunderts handelt, ist etwas irreführend. Die Gebäude sind rein hypothetisch, sprich alles was sich vom Planum der Straße aus nach oben aufbaut ist Fiktion. Es wurden zwar für die Inspiration zur Optik der Häuser auf historische Vorlagen zurückgegriffen, aber der Aufbau der Häuser ist rein hypothetisch. Aussagen der Entwickler wie „The environment we produce needs to look historically accurate,…“ sollten wirklich wortwörtlich genommen werden. Es soll historisch genau aussehen, historischer Authentizität ist nicht das Ziel des Projekts gewesen. Aber genau diesen Eindruck macht das Video bzw. Modell, da es keine Erläuterung dazu gibt.

Die Machern des Videos beschreiben, wie sie das Modell erstellt haben, wünschenswert wäre allerdings ein klares und auch auf den ersten Blick sichtbarer Hinweis, dass es sich hier um ein Modell handelt, dessen Aufbau fiktiv ist und mehr ein Stimmungsbild darstellt und keine historisch belegte und überprüfbare Rekonstruktion.

Selbst eine gut recherchierte Rekonstruktion kann immer nur eine Variante der möglichen Rekonstruktionen darstellen, wenn es bei einem wissenschaftlich fundierten Modell auch eine sehr gut begründete Variante sein kann. Mir als Wissenschaftler ist es, aufgrund meiner Ausbildung und der für die Wissenschaft üblichen kritischen Herangehensweise, sofort klar, dass jedes Modell und jede Rekonstruktion immer nur eine Erklärungsmöglichkeit ist, aber dem Laien ist das oft so nicht bewusst (woher auch). Der interessierte Laie nimmt (unsere) wissenschaftlichen Rekonstruktionen als „Wahrheit“ an. „Der Wissenschaftler hat das so gemacht, dann muss es richtig sein, denn der weiß schließlich was er da macht“. Solche Antworten habe ich selber schon auf Nachfragen bekommen. Und genau dieses Problem muss bei jeder Rekonstruktion kommuniziert werden. Denn solange wir keine Zeitreisen machen können, kann sich auch ein Wissenschaftler nie sicher sein ;-).

Links:

http://www.openculture.com/2013/11/fly-through-17th-century-london.html

http://puddinglanedmuga.blogspot.co.uk/

http://londonist.com/2013/10/fly-through-17th-century-london

Three-Dimensional Modeling in Mediterranean Archaeology: An Open Invitation

Bill Caraher, ein vom Historiker zum Archäologen „mutierter“ Professor an der University of North Dakota at Grand Forks, dokumentiert in seinem Blog „The Archaeology of the Mediterranean World“ seine Gedanken und Ideen zur Archäologie im mediterranen Raum. In einigen Beiträgen widmet er sich der Anwendung vom 3D-Techniken in der Archäologie. In dem hier rebloggte Artikel ruft er andere Wissenschaftler auf zu diesem Thema Artikel bei ein einzureichen, die er dann elektronisch publizieren möchte. Als Aufhänger stellt er vier Fragen, auf deren Beantwortung ich schon gespannt bin.

The Archaeology of the Mediterranean World

The positive response to my call for blog posts on issues centered on 3D modeling in Mediterranean archaeology has continued. For recent posts on this topic see here, here, and here.

My motivation for doing this came from this a number of sources. The most proximate inspiration came from a recent, fine article: Brandon Olson, Ryan A. Placchetti, Jamie Quartermaine, and Ann E. Killebrew, “The Tel Akko Total Archaeology Project (Akko, Israel): Assessing the suitability of multi scale 3D field recording in archaeology,” Journal of Field Archaeology 38 (2013), 244-262 (check out my brief summary and discussion here)‘ I’ve also been amazed and inspired by some of Sebastian Heath’s recent work with the Kenchreai Excavations; Adam Rabinowitz’s interest in new ways to document both ongoing excavations and archives (e.g. here); Eric Poehler’s work at the Pompeii Quadraporticus Project; my wife’s encounters with 3D…

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3D-Modelle von Hominiden-Fossilien aus der Sammlung des Smithsonian National Museum of Natural History

Das Smithsonian National Museum of Natural History verfügt über eine beeindruckende Sammlung zur Evolution des Menschen.

Auf der Website des Museum zum Thema Evolution werden neben einigen anderen interessanten Dingen, wie etwa einem interaktiven Zeitstrahl zur Evolution, einem Video über die Erstellung von Modellen unserer Vorfahren und weiteren Multimedia Ressourcen, die Objekte der David H. Koch Hall of Human Origin als 3D Modelle online gestellt. Hierzu wurden die Objekte mit Hilfe eines CTs bzw. Laserscanners digitalisiert.

Screenshot der Smithsonian’s Human Origins Initiative Webseite
(http://humanorigins.si.edu/evidence/3d-collection/fossil) am 31.3.2013

Insgesamt werden Objekte aus vier Kategorien, Artefakte, Fossilien von Hominidenformen, Fossilien von Primaten und solche von anderen Tieren, präsentiert. Zu den jeweiligen 3D-Modellen, die mit Hilfe der Maus aus allen Blickwinkeln betrachtet werden können, werden noch weitere Informationen zum jeweiligen Fossil bzw. Artefakt angegeben.

Ein interessantes Feature ist die Möglichkeit, die Modelle als 3D-Modell in einer Power Point Präsentation herunterzuladen, so dass sie offline genutzt werden können.

Es gibt außerdem noch einen Bereich mit weiteren Abbildungen und Daten zu frühen Menschenformen, allerdings nicht in 3D.

Die Kollektion der 3D-Modelle ist ein wichtiger Schritt zur freien Verfügbarmachung von Wissen und wissenschaftlichen Daten, sowohl für den Interessierten Laie, wie auch für den Wissenschaftler.

Screenshot der Smithsonian’s Human Origins Initiative Webseite
(http://humanorigins.si.edu/evidence/3d-collection/skhūl-v) am 31.3.2013

3D-Photogrammetrie in der Höhlenforschung

Als Ergänzung zu meinem Beitrag zu GIS-Software in der Höhlenforschung hier etwas zum Thema 3D-Photogrammetrie:

Selbstverständlich ist eine Laservermessung sehr viel präziser als die 3D-Rekonstruktion durch das Structure-from-Motion-Verfahren. Aber bei Forschungsprojekten ist ja meist der Kostenfaktor ein wichtiges Argument. Und auch die Laservermessung hat Grenzen, gerade in der Speologie oder der Dokumentation von Bergbaugängen. In solchen beengten Räumlichkeiten ist ein Laserscanner gar nicht einsetzbar, da er einen bestimmten Mindestabstand zum abzutastenden Objekt wie auch einen festen Stand durch ein Stativ benötigt.

Wie diese Video über die Arbeit von Wissenschaftler der Technischen Universität Clausthal zeigt, konnten sie durch das SfM-Verfahren selbst sehr enge Kriechgänge rekonstruieren. Hier gibt es einen Online-Artikel zum Projekt.

Auch die Art der Präsentation der Ergebnisse ist interessant:

  • Mit einem WebGL-fähigen-Browser kann man hier z.B. das 3D-Modell der Bielshöhle befahren.
  • Das Modell der Schachtplombe „Siebte Bühner Strecke/Marienschacht“ in Clausthal-Zellerfeld wurde in ein 3D-PDF integriert, was man sich hier anschauen kann.

Virtuelle Präsentationen in der Sonderausstellung „Im Schatten der Pyramide“

Zum 101-jährigen Jubiläum der österreichischen Ausgrabungen in Gizeh präsentiert das Kunsthistorische Museum in Wien die  Sonderausstellung „Im Schatten der Pyramide“. Im Jahre 1912 legte ein österreichisches Grabungsteam die ersten Gräber in der Nähe der Cheops-Pyramide frei. Die geborgenen Objekte aus der Zeit des Alten Reiches (ca. 2.687 – 2.165 v.Chr.) gelangten anschließend in die Sammlung des Kunsthistorischen Museums und werden nun mit weiteren Leihgaben aus anderen Häusern in einer Sonderschau präsentiert.

Grabungsarbeiten am Fuße der Pyramiden, 1928 / © TU Wien

Grabungsarbeiten am Fuße der Pyramiden, 1928 / © TU Wien

Die „normalen“ museale Präsentation wird durch digitale Medien ergänzt. In Kooperation mit der Technischen Universität Wien wurde eine digitale Präsentationen entwickelt, mit deren Hilfe der Besucher eine virtuelle Zeitreise auf das Gizeh-Plateau unternehmen kann, sowohl in die Zeit des Alten Reiches, als auch in die der Ausgrabungen vor hundert Jahren und in die Gegenwart.

Das Gizeh-Plateau wurden mit Hilfe eines 3D-Laserscanners digitalisiert. Die gewonnenen Daten bzw. Punktwolken wurden anschließend an der TU Wien bearbeitet und in 3D-Moelle umgewandelt. Für die Panoramaaufnahmen der Pyramiden, die ebenfalls in die Visualisierung einflossen, kamen Drohnen zum Einsatz.

3D-Punktwolke des Gizaplateaus / © TU Wien

3D-Punktwolke des Gizaplateaus / © TU Wien

Digitales Panoramabild der Pyramiden / © TU Wien

Digitales Panoramabild der Pyramiden / © TU Wien

Die Präsentation soll nicht nur dem Ausstellungsbesucher Informationen vermitteln und ein reizvolles Erlebnis bieten, vielmehr wurde auch auf wissenschaftliche Tiefe und auf die Verknüpfung der Informationen geachtet, die interessierte Wissenschaftlern nutzen können.

Die Visualisierung an sich war nicht das Hauptproblem des Projekts, vielmehr das Zusammentragen der Informationen, die auf viele Bücher und verschiedene Archive verteilt sind. Außerdem liegen sie nur selten bereits digital vor.

Neben einem 3D-Flug über die Pyramiden wird eine virtuelle begehbare Grabkammer präsentiert. Die Artefakte wurden ebenfalls digitalisiert und als 3D-Modell in die virtuelle Grabkammer eingebaut.

Virtueller Rundgang durch eine Grabkammer / © TU Wien

Virtueller Rundgang durch eine Grabkammer / © TU Wien

Die Visualisierung der Grabkammer bietet nicht nur eine rekonstruierte Räumlichkeit, vielmehr handelt es sich um ein Informationssystem. Während sich der Besucher durch die Grabkammer navigiert werden Informationssymbole angezeigt. Bei Auswahl werden dann zu den Objekten bzw. Teilen der Grabkammer vertiefte Informationen dargestellt. So werden z.B. die Übersetzungen der Hieroglyphen-angezeigt.

Es gibt auch ein Video über die Präsentation:

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