Wie Museen mit Agisoft Metashape 3D-Archive und virtuelle Exponate erstellen

Museen auf der ganzen Welt setzen auf digitale Technologien, um Artefakte zu bewahren, Besucher zu begeistern und den Zugang zum kulturellen Erbe zu erweitern. Agisoft Metashape hat sich zu einer führenden Photogrammetrielösung entwickelt, mit der Institutionen hochauflösende 3D-Modelle von Objekten, Kunstwerken und ganzen Ausstellungsräumen erstellen können. Diese Modelle bilden das Rückgrat digitaler Archive und virtueller Ausstellungen und stellen sicher, dass wertvolle Sammlungen noch lange in der Zukunft studiert, geteilt und erlebt werden können.

Warum Photogrammetrie für Museen wichtig ist

Die traditionelle Konservierung und Katalogisierung stützt sich stark auf Fotografie und manuelle Messungen. Die Photogrammetrie hingegen verwendet überlappende Bilder, um die Geometrie und Textur eines Objekts mit Millimetergenauigkeit zu rekonstruieren. Dies bietet Museen:

Vollständige visuelle Aufzeichnungen: Erfassen Sie Details wie Oberflächenabnutzung, Inschriften und Farbnuancen.
Nicht-invasives Scannen: Vermeiden Sie den Kontakt mit zerbrechlichen Artefakten.
Skalierbarkeit: Digitalisieren Sie alles, von kleinen Münzen bis zu lebensgroßen Skulpturen und ganzen Galerien.
Zugänglichkeit: Teilen Sie 3D-Modelle online für Forscher, Pädagogen und virtuelle Besucher.

Schritt 1: Planung und Einrichtung

Eine effektive 3D-Erfassung beginnt mit einer sorgfältigen Planung. Museen sollten dies berücksichtigen:

Beleuchtung: Verwenden Sie eine diffuse, gleichmäßige Beleuchtung, um harte Schatten und Blendung auf glänzenden Oberflächen zu vermeiden.
Hintergrund: Legen Sie Objekte auf neutrale, matte Hintergründe oder Drehteller für kleine Gegenstände, um das Maskieren zu vereinfachen.
Überlappung: Streben Sie eine Überlappung von 70-80% zwischen den Fotos an, um einen zuverlässigen Abgleich der Merkmale zu gewährleisten.
Kontrollziele: Positionscodierte Markierungen oder Maßstabsleisten für die genaue Ausrichtung und Skalierung in Metashape.

Schritt 2: Bildaufnahme

Verwenden Sie DSLR- oder spiegellose Kameras mit Festbrennweiten für die beste Bildqualität. Bei großen Artefakten oder architektonischen Elementen helfen ein Stativ und Panoramaausrüstungen, einen konsistenten Bildausschnitt zu erhalten. Kleine Objekte können auf einen motorisierten Drehteller gestellt werden, der alle 10-15° um das Objekt herum Bilder aufnimmt.

Zeichnen Sie Metadaten – Objektname, Zugangsnummer, Datum und Kameraeinstellungen – für jede Aufnahmesitzung auf, um die Integrität der Archivierung zu gewährleisten.

Schritt 3: Verarbeitung in Agisoft Metashape

Importieren Sie Bilder in Metashape und führen Sie den Standard-Workflow aus:

Fotos ausrichten: Erzeugen Sie die spärliche Punktwolke und schätzen Sie die Kamerapositionen.
Erstellen Sie eine dichte Wolke: Erstellen Sie eine detaillierte Punktwolke mit Details im Millimeterbereich.
Mesh erstellen: Konvertieren Sie die dichte Wolke in ein 3D-Netz; verwenden Sie Tiefenkarten für komplexe Oberflächen.
Textur erstellen: Backen Sie hochauflösende Texturen für eine realistische Farbwiedergabe.

Überprüfen Sie während der Verarbeitung die GCP-Genauigkeit, entfernen Sie falsch ausgerichtete Bilder und passen Sie die Tiefenfilterung an, um Rauschen zu beseitigen und gleichzeitig feine Details zu erhalten.

Schritt 4: Digitale Archive erstellen

Sobald die Modelle fertig sind, archivieren die Museen sie in verschiedenen Formaten:

OBJ/FBX/GLTF: Interaktive 3D-Modelle für Web- und VR-Plattformen.
Punktwolken (LAS/PLY): Für fortgeschrittene Forschung und Messungen.
Orthofotos: Hochauflösende 2D-Projektionen für Katalogdaten.
PDF-Berichte: Automatisierte Verarbeitungsprotokolle, Genauigkeitsmetriken und Miniaturansichten.

Metadaten wie Objektabmessungen, Erfassungsdatum und Versionsgeschichte werden zusammen mit jeder Datei gespeichert, um eine langfristige Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten.

Schritt 5: Virtuelle Exponate erstellen

Virtuelle Ausstellungen ermöglichen es einem weltweiten Publikum, Sammlungen online zu erkunden. Zu den gängigen Ansätzen gehören:

WebGL-Viewer: Verwenden Sie Bibliotheken wie three.js oder ModelViewer, um 3D-Modelle direkt in Museumswebsites einzubetten.
CesiumJS oder Mapbox: Geolokalisieren Sie architektonische Scans in interaktiven Karten oder Campus-Layouts.
VR-Touren: Importieren Sie Modelle in Unity oder Unreal Engine, um immersive Galerieerlebnisse zu schaffen.
360°-Panoramen: Erstellen Sie aus raumfüllenden Scans navigierbare virtuelle Touren mit Hotspots, die auf detaillierte 3D-Objekte verweisen.

Interaktive Funktionen – wie Anmerkungen, Messwerkzeuge und Audioanleitungen – erhöhen den Lernwert und das Engagement.

Fallstudien

Das Britische Museum: Digitalisierte kleine Artefakte und erstellte eine Online-3D-Galerie mit Metashape und Sketchfab.
Uffizien-Galerie, Florenz: Scannen von Renaissance-Skulpturen und Bereitstellung von AR-fähigen Besucherführern.
Smithsonian Institution: Entwicklung von VR-Touren durch historische Räume mit interaktiven Exponaten, die in der Unreal Engine erstellt wurden.

Fazit

Agisoft Metashape ermöglicht es Museen, ihre Sammlungen in noch nie dagewesener Detailtreue zu bewahren, zu dokumentieren und zu präsentieren. Durch die Kombination von hochwertiger Photogrammetrie mit Web- und VR-Technologien können Institutionen dauerhafte digitale Archive und immersive virtuelle Ausstellungen erstellen und so sicherstellen, dass das kulturelle Erbe geschützt und für ein weltweites Publikum zugänglich ist. Metashape wird auch in Zukunft ein Eckpfeiler der modernen Museumspraxis bleiben, da das digitale Engagement zunimmt.