Aus ganz gewöhn­li­chen Fotos wer­den hoch­auf­lö­sende 3D-Wel­ten. Ein For­schungs­pro­jekt der TU Wien macht das möglich.

Drei­di­men­sio­na­li­tät am Com­pu­ter ist heute nichts Unge­wöhn­li­ches mehr. Mit 3D-Scan­nern kann man Gesich­ter, Gebäude oder ganze Land­schaf­ten abtas­ten und aus den Daten ein 3D-Modell gene­rie­ren. Aller­dings ist das meist sehr auf­wen­dig. Das For­schungs­pro­jekt Harvest4D dient der Ent­wick­lung von Algo­rith­men, mit denen man aus bestehen­den Bild­da­ten drei­di­men­sio­nale Wel­ten ganz ein­fach erstel­len kann. Sol­che Soft­ware­lö­sun­gen las­sen sich in ganz unter­schied­li­chen Berei­chen ein­set­zen – von der Archäo­lo­gie bis zur Hochwasserforschung.
„Bis­her erstellte man 3D-Abbil­der der Wirk­lich­keit meist auf recht kom­pli­zierte Weise, zum Bei­spiel mit Laser-Scan­nern“, erklärt Pro­jekt­lei­ter Prof. Michael Wim­mer vom Insti­tut für Com­pu­ter­gra­phik und Algo­rith­men der TU Wien. Wim­mer schwebt in ein radi­ka­ler Para­dig­men­wech­sel vor. „Uns steht heute so umfang­rei­ches Daten­ma­te­rial zur Ver­fü­gung wie noch nie zuvor – mit den pas­sen­den Algo­rith­men kann man diese Bild­da­ten nutzen.“

Zusam­men­stü­ckeln
Aus gro­ßen Samm­lun­gen von Bild­da­ten las­sen sich mit den pas­sen­den Rechen­me­tho­den drei­di­men­sio­nale Wel­ten gene­rie­ren. „Am Com­pu­ter wer­den die Bil­der dann nicht ein­fach nur zusam­men­ge­stü­ckelt, son­dern wir errech­nen aus ihnen ein voll­stän­di­ges 3D-Modell“, sagt Pro­jekt­mit­ar­bei­ter Rein­hold Prei­ner. Man kann sich also am Bild­schirm frei um ein Objekt her­um­be­we­gen und es aus belie­bi­gen Blick­win­keln anse­hen – auch aus sol­chen, die auf den Bil­dern gar nicht vor­ka­men. Dafür müs­sen Pro­gramme ent­wi­ckelt wer­den, die Feh­ler tole­rie­ren – denn die Daten sind nie per­fekt. Die Bil­der sind zum Bei­spiel manch­mal unscharf.
So konn­ten etwa archäo­lo­gi­sche Aus­gra­bun­gen drei­di­men­sio­nal visua­li­siert wer­den – die Aus­gangs­da­ten waren ganz gewöhn­li­che Fotos, zusätz­lich wurde in die­sem Fall die grobe Struk­tur mit einem Laser­scan gemes­sen. Wenn man weiß, zu wel­chem Zeit­punkt die Bil­der auf­ge­nom­men wur­den, kann man den drei Raum­di­men­sio­nen noch eine zeit­li­che Dimen­sion hin­zu­fü­gen und unter­su­chen, wie sich die beob­ach­tete 3D-Welt ver­än­dert. Sol­che Algo­rith­men könn­ten etwa für die Hoch­was­ser­for­schung inter­es­sant sein.