Institut für Raumbezogene Informations- und Messtechnik
Hochschule Mainz - University of Applied Sciences

Archäologische Kleinfunddokumentation im Kontext eines Kammergrabes mittels Fusion von Bild- und 3D-Informationen

Die Archäologische Staatssammlung München bearbeitet seit Mitte 2012 in ihren Restaurierungswerkstätten die Blockbergung eines hallstattzeitlichen Kammergrabes (7. Jh. v. Chr.) aus Otzing (LK Deggendorf, Niederbayern) mit einer Fülle von Kleinfunden, wie Schmuck und andersartigen Grabbeigaben.
Motivation und Ziele: 

Das Grab wurde zum größten Teil in einem Block geborgen und nach München transportiert. Hier erfolgte seit 2012 eine schichtenweise Freilegung des Grabes, wobei die dabei durchgeführte Dokumentation unsererseits mit Hilfe von 3D-Technik unterstützt wurde (siehe dazu Schichtenweise 3D-Dokumentation eines hallstattzeitlichen Kammergrabs in Form einer Blockbergung). Mitte des Jahres 2015 wurden diese Arbeiten abgeschlossen und es konnte sich auf die geborgenen Kleinfunde konzentriert werden. Dabei war vorgesehen, spezielle Einzelfunde, z.B. Grabbeigaben und Schmuckstücke separat mit höherem Detailgrad dreidimensional und texturiert zu dokumentieren.

Aktivitäten: 

Das Portfolio an zu dokumentierenden Kleinfunden beinhaltet verschiedene Arten von Schmuckstücken, die sich deutlich in Material, Farbe, Größe und Komplexität unterscheiden. Einerseits sind Objekte vorhanden, bei denen es notwendig ist die gesamte Oberflächengeometrie zu erfassen, was ein gewisses Maß an zusätzlichen Vorüberlegungen bedeutet, da sich die Fusion der 3D-Daten mit den externen Texturdaten nicht auf einen Positionszustand des Objektes beschränkt. Das heißt, da nicht die gesamte Oberfläche in einem Zug erfasst werden kann, sind mehrere Positionierungen notwendig. Andererseits sind Objekte vorhanden, die aus mehreren Einzelteilen bestehen und somit positionsgenau nach der Erfassung wieder (virtuell) zusammengesetzt werden mussten. Die dreidimensionale Erfassung der einzelnen Funde erfolgte mit einem Streifenlichtscanner (ATOS III), da er zum einen sehr flexibel bezüglich der erforderlichen 3D-Auflösungen ist und zum anderen in einem hohen Genauigkeitsbereich arbeitet. Im Fall der Einzelfunde ist eine 3D-Auflösung von 70 µm verwendet worden, um der Größe und dem Detailgrad der Schmuckstücke gerecht zu werden. Um eine qualitativ hochwertige RGB-Textur mit hoher Auflösung für die entsprechenden 3D-Modelle der Einzelfunde zu gewährleisten, fiel die Entscheidung auf einen externen Bildverband mit einer DSLR-Kamera vom Typ Nikon D800, die bei der gewählten Aufnahmekonstellation eine Auflösung auf der Objektoberfläche von ca. 30 µm aufweist. Zur Berechnung des Bildverbandes kam das „Structure From Motion“ Verfahren in Form der Agisoft Photoscan Software zum Einsatz. Sie erlaubt neben der räumlichen Orientierung der Bilder auch den Import der mittels Streifenlichtscanner erfassten Objektgeometrie. Über Referenzpunkte aus dem Streifenlichtscan konnten in der SFM-Software beide Datensätze (3D-Daten und räumlich orientierte Bilddaten) in ein gemeinsames Koordinatensystem überführt werden, was die Grundlage der anschließenden präzisen Texturierung in Agisoft Photoscan darstellte.

Ergebnisse: 

Anhand der Messungen sind von 16 Objekten hochauflösende und texturierte 3D-Modelle abgeleitet worden, die in unterschiedlicher Art und Weise Verwendung finden können. Zum einen sollen sie für die geplante mediale bzw. museale Aufbereitung des Kammergrabes eingesetzt werden und zum anderen ist geplant, physische 3D-Kopien als Ausstellungsobjekte im Museum unweit des Fundortes zu präsentieren. Diesbezüglich laufen derzeit Diskussionen seitens des archäologischen Kooperationspartners.

Eckdaten

Zeitraum:     01.08.2015 - 31.12.2015
Beteiligte Personen:
  • – Dr. Heiner Schwarzberg (Arch. Staatssammlung München)
  • – Angelique Prüß
Kooperation:
  • – Archäologische Staatssammlung München
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