Dienstag 07.02.12

Schon gewusst, wie aus Amateurfotos 3-D-Modelle am Bildschirm konstruiert werden?

Die Freiheitsstatue in New York, der Eiffelturm in Paris und die Frauenkirche in Dresden – sie gehören zu den weltweit beliebtesten Fotomotiven. Doch längst werden Schnappschüsse von der Reise nicht mehr nur auf dem Wohnzimmertisch ausgebreitet oder akribisch in Alben geklebt: Die meisten Amateurfotografen stellen ihre Bilder ins Netz. Allein von der Freiheitsstatue gibt es rund 100 000 verschiedene Ansichten. Wie man diese Datenberge für die Wissenschaft nutzen kann, untersuchen Forscherinnen und Forscher an der Technischen Universität Darmstadt.

Verwackelt, unscharf oder falsch belichtet – Urlaubsfotos rufen zwar schöne Erinnerungen wach, aber perfekt sind sie meistens nicht. Für eine dreidimensionale Aufbereitung am Computer also gänzlich ungeeignet, sollte man meinen, doch genau das wollen Forscherinnen und Forscher nun widerlegen. Aus dem riesigen Pool der im Internet veröffentlichten Fotos rekonstruieren von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Professor Michael Goesele dreidimensionale Ansichten von Gebäuden, Straßen- und Stadtlandschaften.

Mithilfe spezieller Computerprogramme entnehmen die Forschenden den zweidimensionalen Bildern die Tiefeninformation. Aus vielen verschiedenen Ansichten kann so schließlich ein dreidimensionales Modell eines Bauwerkes entstehen. Dafür sind komplexe Arbeitsschritte nötig: Informatik und Mathematik nutzen Algorithmen, um die genaue Position der Kamera und ihren Abstand zum Objekt zu ermitteln. Bisher konnten solche Ansichten nur durch aufwendige und teure Verfahren im Studio und unter kontrollierten Bedingungen (Licht, Schärfe etc.) erstellt werden. Die Arbeit mit Amateurfotos basiert hingegen auf unkontrollierten Daten, ist aber viel schneller und günstiger umzusetzen, da die nötigen Bilder im Internet verfügbar sind.

Doch wozu braucht man die 3-D-Modelle überhaupt? In Zukunft soll es durch die Software der Darmstädter Forscher möglich werden, archäologische Ausgrabungen oder museale Sammlungen dreidimensional darzustellen. Außerdem könnte man die Technologie für Entwürfe von Autos nutzen oder in der Raum- und Stadtplanung. Davon sind die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aber noch weit entfernt: Die Konstruktionen sind noch zu ungenau, da Faktoren wie Farben, Schatten und Reflexe bisher nicht berücksichtigt werden können. Deshalb arbeiten sie an einer Software, die weitere Informationen aus den Bildern herauslesen kann und so noch realitätsgetreuere Modelle konstruiert. In Zukunft kann man dann vielleicht sein Urlaubsziel schon vom heimischen Schreibtisch per 3-D-Mapping am Computer animieren.

Quelle:
forschung 04/2011

 

 
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