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Agisoft Metashape ist ein leistungsstarkes Photogrammetrie-Tool, das für die Erhaltung und Dokumentation historischer Gebäude unerlässlich geworden ist. Unabhängig davon, ob Sie in der Archäologie, der Architektur oder im Bereich des kulturellen Erbes arbeiten, bietet Metashape eine vollständige Pipeline zur Umwandlung von Standortfotos in hochwertige, messbare 3D-Modelle und visuelle Aufzeichnungen. Dieses Handbuch führt Sie durch den gesamten Arbeitsablauf – von der Aufnahme vor Ort bis zum digitalen Archiv.
Warum Photogrammetrie für die historische Dokumentation verwenden?
Im Gegensatz zum Laserscanning, das teure Hardware erfordert, kommt die Photogrammetrie mit Standardkameras und Drohnen aus. Das macht sie für kleinere Institutionen, Forscher und sogar Bürgerwissenschaftler leichter zugänglich. Bei sorgfältiger Planung kann Metashape millimetergenaue digitale Repliken von Fassaden, Fresken, Innenräumen und ganzen architektonischen Stätten erstellen.
1. Planung der Umfrage: Ausrüstung und Einstellungen
Beginnen Sie mit der Wahl der richtigen Kameraausrüstung. Verwenden Sie eine DSLR- oder spiegellose Kamera mit einem Objektiv mit fester Brennweite. Vermeiden Sie automatische Einstellungen – verwenden Sie manuelle Belichtung, feste ISO-Werte und manuellen Fokus, um die Konsistenz der Bilder zu gewährleisten. Bei großen Grundstücken können Sie auch Drohnenaufnahmen für Dächer und erhöhte Ansichten einsetzen.
- Empfohlene Überlappung: 80% vorwärts, 60% seitlich
- Bildgröße: Mindestens 12 MP, idealerweise 24+ MP
- Objektiv: 20-50 mm Bereich, Verzerrung vermeiden
2. Feldfotografie: Fotografieren mit Absicht
Fotografieren Sie das Gebäude systematisch aus mehreren Blickwinkeln – horizontale, schräge und vertikale Aufnahmen. Stellen Sie sicher, dass jedes architektonische Element aus mindestens drei verschiedenen Positionen aufgenommen wird, um das Potenzial für einen Vergleich zu maximieren. Vermeiden Sie nach Möglichkeit grelles Licht und Schatten. Fügen Sie Bodenmarkierungen oder Maßstabsleisten für die Georeferenzierung ein, wo dies möglich ist.
Verwenden Sie eine Checkliste, um sicherzustellen:
- Alle Fassaden und Ecken sind abgedeckt
- Verschnörkelte Elemente (Fenster, Gesimse, Skulpturen) werden aus der Nähe fotografiert
- Höhe und Neigung der Kamera werden variiert, um Parallaxenverzerrungen zu vermeiden
3. Importieren und Ausrichten in Metashape
Nachdem Sie Ihre Bilder organisiert haben, importieren Sie sie in Metashape. Starten Sie Align Photos mit „hoher“ Genauigkeit und deaktivieren Sie die adaptive Kameramodellanpassung für historische Arbeiten. Dies gewährleistet eine präzise Erkennung von Merkmalen, selbst bei verwitterten oder erodierten Oberflächen.
Überprüfen Sie die spärliche Punktwolke, um die Ausrichtung zu bestätigen. Falsch ausgerichtete Kameras oder Lücken in der Abdeckung können auf fehlende Perspektiven oder unscharfe Fotos hinweisen. Fügen Sie entsprechend Bilder hinzu oder entfernen Sie sie und richten Sie sie neu aus.
4. Georeferenzierung und Maßstab
Wenn Sie Bodenkontrollpunkte (GCPs) oder Markierungen verwendet haben, geben Sie deren Koordinaten in den Bereich Referenz ein und verwenden Sie sie zur Skalierung und Ausrichtung Ihres Modells. Für die Archivierung ist sogar ein relativer Maßstab wertvoll – solange er konsistent ist und in den Metadaten vermerkt wird.
Wenn keine GCPs verfügbar sind, verwenden Sie die Markierungswerkzeuge von Metashape, um manuell Maßstabsleisten zwischen bekannten Abständen zu setzen (z.B. zwischen zwei Fenstern oder einer bekannten Türbreite).
5. Dichte Wolke und Mesh-Generierung
Erzeugen Sie eine dichte Punktwolke mit „hoher“ oder „mittlerer“ Qualität, je nach Ihrer Hardware. Erstellen Sie dann ein Mesh – entweder mit Tiefenkarten für hohe Details oder basierend auf der Punktwolke, wenn die Ressourcen begrenzt sind.
Tipps:
- Aktivieren Sie eine milde Filterung, um Rauschen zu reduzieren, aber Oberflächenstrukturen beizubehalten.
- Verwenden Sie den Oberflächentyp „Beliebig“ für komplexe Geometrien wie Statuen oder gotische Bögen.
- Vorschau der Schattierung des Netzes zur Sicherstellung der Texturtreue vor der Texturierung
6. Textur-Mapping und UV-Optimierung
Verwenden Sie die Funktion Textur erstellen mit der Überblendung „Mosaik“ und dem Zuordnungsmodus „Allgemein“. Für historische Modelle ist die Klarheit der Texturen von entscheidender Bedeutung – wählen Sie mindestens 8k oder exportieren Sie mehrere Texturkacheln für große Strukturen. Sie können auch diffuse und Ambient Occlusion Maps erstellen, wenn Sie für 3D-Web- oder VR-Plattformen vorbereiten.
7. Erstellen von Orthofotos und Schnitten
Mit Metashape können Sie präzise Orthofotos von Fassaden, Decken oder Grundrissen erstellen. Wechseln Sie in die Ortho-Ansicht und definieren Sie manuell eine Ebene (X-, Y- oder benutzerdefinierte Ausrichtung). Diese 2D-Projektionen sind ideal für gedruckte Unterlagen, CAD-Overlays oder GIS-Integration.
Für die Dokumentation exportieren Sie Orthofotos mit 300 DPI oder höher im TIFF- oder PNG-Format, ggf. zusammen mit Koordinatenreferenzsystemen (CRS).
8. Archivierung und Weitergabe der endgültigen Ausgabe
Bewahren Sie Ihr digitales Erbe in verschiedenen Formaten auf:
- 3D-Modelle: OBJ, FBX, oder glTF (für Web und VR)
- Orthofotos: GeoTIFF oder hochauflösendes PNG
- Punktwolken: LAS oder XYZ
- Berichte: Exportieren Sie Projektprotokolle und Verarbeitungsberichte als PDF
Laden Sie auf Plattformen wie Sketchfab, Cesium oder institutionelle digitale Archive hoch. Fügen Sie immer Metadaten über Standort, Aufnahmedatum, Softwareversion und Autorendetails hinzu.
Fazit
Agisoft Metashape ist ein Eckpfeiler der modernen Denkmalschutzdokumentation. Es ermöglicht Anwendern, architektonische Geschichte in digitaler Form mit hoher Genauigkeit und visueller Wiedergabetreue zu erfassen, zu verarbeiten und zu bewahren. Ganz gleich, ob Sie eine Kapelle, ein Schloss oder ein ganzes historisches Viertel aufnehmen, der richtige Arbeitsablauf kann sicherstellen, dass diese kulturellen Schätze für kommende Generationen erhalten bleiben.
