Keramikrekonstruktion – 3D Druck II

tl;dr: Nachdruck von nur fragmentierten Funden bietet ein weites Anwendungsgebiet in der Forschung, Lehre und Museen. Vor allem die Detailtreue moderner Vollfarbdrucker kann sehr realistische Repliken erstellen und Erlebbar machen ohne das fragile Original zu gefährden.

Der Im Folgendenden beschriebene Nachdruck eines Archäologischen Objektes geschah in Zusammenarbeit mit der Firma Formwerk3D. Sollten sie weitere Fragen zu ähnlichen Projekten haben schauen sie gern auf Formwerk3d.de vorbei.

Gefäße aus Siedlungsgrabungen

Befunddokumentation übers Netz / recording features through the web

english version below...

Vom Befund zum Modell

Im Mai fragte mich ein befreundeter Archäologe ob es möglich wäre ein 3D Modell von einem ihrer, neuesten Grabungsbefunde zu erstellen. Es handelte sich um eine größere komplexe Baustruktur die neben traditionellen Zeichnungen und Fotografien versuchsweise auch in 3D dokumentiert werden sollte.

Natürlich war ich sofort begeistert, und wäre am liebsten direkt zur Grabung gefahren um die erforderlichen Fotos zu machen und Messpunkte aufzunehmen. Leider wohne ich mittlerweile nicht mehr in der Nähe und konnte nicht selbst zum ausgegrabenen Objekt kommen.
Also stellte ich eine kurze Anleitung zusammen, die festhielt welche Eigenschaften die Bilder haben sollten und bat darum das die Archäologen vor Ort die erforderlichen Bilder aufnahmen.

Arbeitsablauf

Beispiel Ablauf zur Erstellung Fotogrammetrischer Modelle.

Einen Tag später erhielt ich den ersten digitalen Bildersatz und begann das Modell zu erstellen.

Ein Planum in 82 Megapixeln / a surface in 82 megapixel

English version below…

Grabungsalltag

Seit einigen Monaten bin ich wieder in einer archäologischen Grabungsfirma und deren Baubegleitungen tätig. Derzeit arbeiten wir an einer größer angelegten Strassenbaumaßnahme, auf der wir größtenteils immense Flächen als Plana dokumentieren müssen.

Alle die schon einmal an einer solchen Grabung teilgenommen haben kennen das Hauptproblem bei diesen archäologischen Notmaßnahmen. ZEIT!

Nach einigen Versuchen mithilfe der 3D Fotogrammetrie einzelne Hausanschlussgruben aufzunehmen, übernahmen wir diese dokumentationsweise mit in unseren Arbeitsablauf als quasi erweiterte Fotodokumentation.

Was soll den ein 3D Planum bringen?

Der Weg zum 3D Modell einer Fibel

Update

Das Modell verfügt jetzt auch über Anmerkungen und voreingestellte Ansichten.


 

Original Fibel

Original Fibel

Originalmeldung
Diese Fibel aus einer Universitätsgrabung in Niedersachsen wurde mir nach ihrer Restauration zur Digitalisierung zur Verfügung gestellt.

Gerade an diesem Objekt habe ich viel gelernt. Sei es das einstellen der Blende, das bereitstellen von genug Licht. Vor allem die durch Versiegelung glatte und spiegelnde Oberfläche war anfangs problematisch. Da sich meine Beleuchtung durch immer wieder auftretende Reflexionen störend auf den Bildern niederschlug. Noch ärgerlicher war das sich eben dieses Streulicht als Streupunkte, Rauschen und Fehlstellen im berechneten 3D Modell darstellte.
Aufgenommen habe ich etwa 137 Bilder von denen aber 28 nicht verwendbar waren (aus Gründen die bisher nur das Programm selber kennt).

Geschossen habe ich diese mit einer EOS 600D und einem Standard Objektiv. Zur Beleuchtung dienten zwei Tageslicht LED Strahler sowie ein Ringlicht direkt an der Kamera. Das Objekt selbst habe ich auf einem Drehteller positioniert und mit einer „Kalibrationsmatte“ unterlegt. Die Hoffnung mir dadurch viel Arbeit beim späteren verarbeiten zu sparen war leider trügerisch.
Denn die Szenenstruktur konnte der Algorithmus zwar besser bestimmen anhand der Matte, nur leider ließen sich die Punkte der beiden Teilmodelle ohne Maskieren nicht sicher aneinander bringen.

Die beiden Einzelscans werden über mehrere Punkte ausgerichtet um sie zu einem Modell zu verschmelzen

Die beiden Einzelscans werden über mehrere Punkte ausgerichtet um sie zu einem Modell zu verschmelzen

digitalisierte Keramik und ihre Möglichkeiten

Diese Tasse wurde auf einer studentischen Forschungsgrabung der FU-Berlin, im Havelland gefunden. Sie bot sich für mich als Testobjekt zur 3D Digitalisierung aus mehreren Gründen an:

  1. Sie war verfügbar da sie noch in der Fundaufarbeitung verblieben war
  2. sie besteht aus mehreren Einzelscherben die altgebrochen und in überschaubarer Menge vorhanden waren
  3. insgesamt lässt sich durch die „zusammengeklebten“ Scherben ein komplettes Profil des Gefäßes rekonstruieren
  4. ich hatte Hoffnung das die Oberflächenstruktur, gerade der facettierte Umbruch, nicht ganz im Modell verloren geht
Aussenseite einer Tasse aus dem Havelland, bestehend aus acht Einzelscans

Aussenseite einer Tasse aus dem Havelland, bestehend aus acht Einzelscans

Also ging ich in den Fundkeller und fotografierte los.