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Produktionsprozess

Die Produktionsprozesse in unserem Projekt können sehr unterschiedlich sein. Wenn die Objekte tatsächlich existieren werden sie milimetergenau mit Scans vermessen und dann weiterverarbeitet. Gibt es die Objekte aber in Realität nicht (mehr), dann müssen sie in mühevoller Kleinarbeit anhand von Skizzen, Bildern oder Plänen neu konstruiert werden.

Produktionsprozess Landschaften

Modernste Scantechnologie ermöglicht das Rekonstruieren von Objekten

Außenszenen, vor allem die bayerischen Alpen stammen im Wesentlichen von der HRSC-Kamera. Die HRSC- Stereo-Kamera wurde im Rahmen der MARSEXPRESS Mission vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und für Anwendungen auf der Erde optimiert. Sie liefert brillante Farbluftbilder und Geländemodelle mit bis zu 15 cm Auflösung. Durch effiziente Visualisierungstechniken können die Luftbilder mit mehr als 1 Milliarde Pixel ohne nennenswerte Verzögerung im Raum gedreht werden oder man zoomt aus 10 km Höhe auf ein einzelnes Haus und erkennt das davor geparkte Auto des Nachbarn.

Produktionsprozess existierender Objekte

3D Laserscanner

Von den Rohdaten bis zum digitalen Kulturerbe - die einzelnen Schritte der Produktion

Existierende Architekturen
1. Bei Innenszenen ist der erste Schritt der Laserscan: Ein aus der Robotertechnik stammender 3D-Laserscanner vermisst den Raum und erstellt gleichzeitig Bilder davon.  Dafür wird der Scanner an einem Punkt des Raumes aufgestellt, von dem aus er jeden Punkt im Raum gut mit dem Laser erreichen kann.

Nun dreht sich der Scanner um 360 Grad und misst bei der Drehung in extrem kurzen Abständen die Maße und macht ein Bild davon. Es entsteht ein als Punktwolke dargestellter Raum.

2. Vermaschung bzw. Prozessierung: Aus der Punktwolke, die den Raum beschreibt, wird ein Drahtgittermodell erstellt. Letzteres ist Voraussetzung, um die Punktwolke in 3D Programmen weiterverarbeiten zu können. Hierfür gibt es spezielle Algorithmen, die ständig weiterentwickelt werden.

3. Produktion der 3D-Welt: Auch die besten Algorithmen können einen gescannten, komplexen Saal nicht perfekt als 3D-Modell berechnen. Der Laserscanner stößt an Grenzen, wenn z. B. Säulen, Möbel, Vorhänge usw. vorhanden sind, weil der Laserstrahl, der auf diese Objekte auftrifft, die dahinter liegende Architektur nicht erfassen kann. In diesen Fällen ist manuelle Veredelung gefragt. Hierzu werden  die Objekte händisch modelliert und texturiert, d.h. mit Oberflächen bezogen. Damit letzteres besonders realistisch erfolgen kann, werden vor Ort digitale Aufnahmen von den Objekten gemacht. Diese werden perspektivisch entzerrt und können als Oberflächen auf die handmodellierten Objekte portiert werden.

4. Echtzeitprogrammierung: Um die virtuelle Welt interaktiv und begehbar zu gestalten, werden die erzeugten 3D-Welten in eine VR-Engine importiert. Hier werden die Navigation, Steuerung, Atmosphäre (z. B. Lichtmodell) und Interaktionen für eine Echtzeitsimulation programmiert. Die Techniken sind vergleichbar mit der Programmierung von Computerspielen, bei denen man sich frei in 3D-Welten bewegen kann.

5. 3D-Projektion: Wie in einem 3D-Kino wird dem Betrachter ein dreidimensionaler Eindruck vermittelt. Dazu ahmt die Technik den Vorgang räumlichen Sehens beim Menschen nach. Durch den Abstand zwischen den Augen ergeben sich unterschiedliche Sichtwinkel. Aus diesen zwei Bildern errechnet unser Gehirn dann ein drittes räumliches Bild. Der Zuschauer braucht jetzt nur noch eine so genannte "Polarisationsbrille" zu tragen.

Produktionsprozess nicht existierender Objekte

Skizze vom Ritterbad

Nicht (mehr) existierende Architekturen
1. An die Stelle der oben beschriebenen Schritte 1) und 2) tritt in diesem Fall ausgiebige Recherche-Arbeit. Hierfür muss man sich ein bestmögliches Bild aus verschiedensten Quellen machen. Den Zugang dazu haben vor allem die öffentlichen Archive ermöglicht, die die Recherche mit zahlreichem Quellmaterial unterstützt haben:

Photographien
Teilweise existieren echte Fotos. Sie bieten eine wertvolle Quelle. Allerdings muss man aufpassen: Auch in der Urzeit der Fotografie wurden Fotos "nachbearbeitet". Strebt man an, die Realität von damals originalgetreu abzubilden muss man misstrauisch bleiben: Es empfiehlt sich, mit Experten zu sprechen und die Inhalte der Fotos zu verifizieren.

Baupläne
Baupläne sind die Basis für eine realitätsgetreue Rekonstruktion. Sie liefern Maße und Größenverhältnisse. Obwohl Baupläne eigentlich eine Selbstverständlichkeit sein sollten, sind sie nicht immer einfach zu bekommen. Teilweise existieren sie für weltberühmte Kulturdenkmäler nicht (mehr). Umgekehrt gibt es aber Baupläne von Bauten, die nie realisiert wurden.

Bühnenbilder
Für die Schlösser von König Ludwig gibt es zum Beispiel zahlreiche Bühnenbilder. Der Bauherr hat diese zu seiner Zeit oft erstellen lassen, damit er sich seine Bauvorhaben räumlich besser vorstellen konnte. Existieren Bühnenbilder von damals, sind sie gerade für 3D-Rekonstruktionen eine wertvolle Quelle. Es gibt eine entscheidende Gemeinsamkeit: Der 3D-Ansatz. Man erhält wertvolle Informationen über den Gesamteindruck des Vorhabens. 

Briefe /Schriftverkehr
König Ludwig II war ein technikbegeisterter Monarch. Er interessierte sich sehr für die Umsetzung und die Vorschläge seiner "Lieferanten". Er pflegte teilweise intensive Korrespondenz mit Ihnen. Hier finden sich ebenfalls wichtige Informationen.

Die weiteren Schritte entsprechen wie den bereits oben bei 3), 4), 5) beschriebenen Schritten, mit der Modifikation, dass bei Schritt c) die Daten nicht manuell veredelt, sondern originär konstruiert werden.