FORSCHUNG - Die digitale Ausgrabung der Megalithen


Um mit dem 3D-Modell des Megalithgrabs zu arbeiten und Rekonstruktionen zu erstellen, mussten die Steine, die aus dem kompletten 3D-Modell ausgeschnitten wurden, geschlossen werden. Jedem Stein wurden zwei neue Texturen zugewiesen: eine einfache graue Steintextur für das ursprüngliche Mesh und eine karierte Schwarz/Weiß-Textur für das hinzugefügte Material zum Schließen der Megalithen, das mit dem Algorithmus der Screened Poisson Surface Reconstruction in der Software CloudCompare durchgeführt wurde.


Um diese 3D-Megalithen zu schließen, ohne einen nicht reproduzierbaren Arbeitsablauf für alle Megalithen einzeln zu erstellen, wurde der Screened Poisson Surface Reconstruction-Algorithmus von Kazhdan und Hoppe (2013) verwendet. Dieser Algorithmus wurde in der Computersoftware CloudCompare verwendet und schließt die 3D-Modelle der ausgeschnittenen Megalithen nicht nur auf der Grundlage des fehlenden Bereichs, sondern auch des vorhandenen Meshes um diesen Bereich. Die Technik bildet die Oberfläche nicht perfekt nach, sondern schließt den fehlenden Bereich so gut wie möglich anhand der Informationen aus der Umgebung des fehlenden Abschnitts. Bei der Rekonstruktion mit dem Algorithmus besteht immer noch ein gewisser Grad an Unsicherheit, aber da die ausgeschnittene Fläche in den meisten Fällen zu groß ist, um den Bereich korrekt zu rekonstruieren, wurde die rekonstruierte Oberfläche mit einer anderen Textur sichtbar getrennt. Da für jeden Stein ein definierter Arbeitsablauf in Kombination mit dem Screened Poisson Surface Reconstruction-Algorithmus in CloudCompare verwendet wird, ist die Bearbeitung dieser Megalithen replizierbar.

Cloud Compare Poisson Reconstruction Algorithm

Der in der Software CloudCompare verwendete Screened Poisson Surface Reconstruction-Algorithmus (Bild: LWL-Altertumskommission für Westfalen/Klinke)


Während die original Texturen für das Düwelsteene-Modell aus 2017 verwendet wurden und das Megalithgrab mit dem richtigen Aussehen und der richtigen Farbe gezeigt wird, konnte die Textur jedes einzelnen Steins für die digitalen Rekonstruktionen des Grabes nicht beibehalten werden. Nach dem Reparieren der Löcher mit dem Screened Poisson Surface Reconstruction-Algorithmus, die durch das Ausschneiden jedes Steins aus dem gesamten Düwelsteene-3D-Modell entstanden sind, konnte die Textur nicht wieder zu den Megalithen hinzugefügt werden. Der Grund für die Verwendung einer neuen Textur war, dass die UV-Map des vorherigen 3D-Modells für weitere Aufgaben nicht effizient abgebildet wurde. Um die Megalithen des Grabes dennoch als Steine darzustellen und sie nicht einfach grau zu färben, wurde den Modellen der Megalithen eine einfache Steintextur hinzugefügt. 

Um die gescannten 3D-Meshes der Megalithen aus den Düwelsteenen und das Mesh aus der Poisson Surface Rekonstruktion zu unterscheiden, wurden die hinzugefügten Bereiche in Blender so umgewandelt, dass sie als schwarz-weiß karierte Textur sichtbar sind.


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Quellen und weiterführende Literatur: