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Structor Frome Motion

Fotogrammetrie mit 3D-Grafikprogrammen


Eine kleine Vorgeschichte zur Photogrammetrie im Verein Archaeomare

...wir hatten einen wahren Schatz in den Keller gelegt ...

Um das Jahr 2000 und in den folgenden Jahren gab es eine Prospektion der Unterwasser-Archäologie des Landesamtes für Kultur und Denkmalpflege Mecklenburg-Vorpommern an einem Wrackfund vor Prerow (Darß). Die Leitung hatte damals Dr. Thomas Förster, Mitarbeiter am Landesamtes, er ist heute Vereinsvorsitzender. Für Bilddokumentationen engagierte sich der Fotograf Roland Obst. Er ist heute im Vorstand des Vereins. 

Diese Grabung war in ein großes Europäisches Monitoring zur Problematik "Erhalt von Unterwasser-Bodendenkmale" eingebunden. Insbesondere sollte der Befall an Holz-Wracks durch den Schiffsbohrwurm Teredo navalis untersucht werden. 

Eine weitere Aufgabenstellung bestand darin, nach Alternativen zu den klassischen Dokumentations-Methoden Zeichnen und Vermessen für submarine Grabungen zu suchen. Photogrammetrie, die auf Entzerrung von Bildern beruhte wurde schon vielfältig angewendet. Interessant schien die neue Structure from Motion (SfM) Methode zur Erstellung von 3D-Informationen anzuwenden, die damals noch in den Kinderschuhen steckte. Zur Thematik wurde eine kleine Arbeitsgruppe unter Leitung der Fachhochschule für Vermessung in Neubrandenburg gebildet. Ihr gehörten damals Dr. Wolfgang Kresse, Professor an der FH-Neubrandenburg, Roland Obst, Fotograf aus Erfurt und Dr. Peter Korduan, Vermessungsingenieur aus Rostock, an.

Nach zwei Grabungskampagnen waren die Ergebnisse der SFM-Methode doch eher bescheiden. Nur mit einem großen Maß an Rechnerleistungen und aufwendiger Programmbedienung waren sie zustande gekommen. Die generierten 3D-Modelle waren noch keine ernstzunehmende Konkurrenz zu den manuell erstellten Zeichnungen bzw. Vermessungsdokumenten. 

 

 

 

Bugbereich der DARSSER-KOGGE

Am Ende der Grabung 2003 stand ein wichtiger Satz, der damals von Professor Dr. Wolfgang Kresse als Hoffnung und Wegweiser für die weitere archäologische Arbeit vorausschauend geäußert wurde. Zitat nach Gedächtnis „... legen sie sich einen Schatz von Bilder in den Keller und warten Sie bis die Programm- und Computerleistungen eine bessere Auswertung ermöglichen.“

Und genau so ist es gekommen. 

Im Jahr 2014 nutzte Roland Obst das Programm Fotoscann von Agisoft und bearbeitete die von 2001 analogen Bilddaten. Und es war für ihn wie eine Offenbarung als die erste dichte Punktwolke  die Struktur des Wracks andeutete. Und nach der Texturierung war er sehr erstaunt über die hohe Qualität des 3D-Modells.

Eine orthogonale Zeichnung von der Lage und Struktur der Planken und Spanten des Wracks war vorhanden, aber sie konnte bei weitem nicht das vermitteln, was nun eine fotorealistische Computer-Grafik vermochte. Messungen können jetzt direkt am 3D-Modell vorgenommen werden. Die jetzt mögliche  archäologische Betrachtung und Beurteilung der Fundsittuation hatte nun eine neue Dimension.

Bei der Grabung am Wrack der DARSSER-KOGGE, wurden für die orthogonale Zeichnung ca. 45 Tauchstunden innerhalb der drei Kampagnen gebraucht. Zur Herstellung einer Gesamtskizze - umzeichnen der vielen Einzelskizzen -  benötigt man nochmal  ca. 20 Arbeitsstunden. Dem gegenüber standen drei Tauchstunden für die Erzeugung der Fotos, aus denen die  Software das/ein 3D-Modell generiert und drei Arbeitsstunden am Computer. Der Vergleich zeigt wie effektiv diese Methode ist.

Innerhalb unserer Vereinsarbeit haben weitere 3D-Modelle von unterwasserarchäologischen Projekten realisiert (siehe Seite UW-Archäologie).

 

Planare Bilder vom Wrack
Sie wurden mit Film aufgenommen und dann gescannt. Die digitalen Datensätze sind die Grundlage für das 3D-Modell.

Vergleich der Arbeitsergebnisse

Link zum 3D-Modell der Darsser Kogge

skfb.ly/onvMD

Poeler-Kogge? - Poeler-Wrack

ein weiteres Beispiel wie aus analogen Bildern photogrammetrische Modelle entstanden sind

Das Wrack des aufgrund seines Fundortes als Poel 11 bezeichneten Schiffs wurde 1999 nordwestlich der Mole von Timmendorf auf der Insel Poel geborgen. Erste Untersuchungen des Wrackholzes ergaben zunächst, dass die Kiefern um das Jahr 1354 im Gebiet der Stadt Thorn gefällt worden seien, was auf Danziger Herkunft hindeutete. Spätere dendrochronologische Untersuchungen widerlegten diese Datierung, als vermutliches Baujahr wird nun die Zeit um 1773 genannt und die Herkunft nach Finnland verortet. Aufgrund des neuzeitlichen Baujahres, mehr als ein Jahrhundert nach dem Niedergang der Hanse und somit weitab von deren Blütezeit, ist es unwahrscheinlich, dass es sich beim Poeler Wrack tatsächlich um den Schiffstyp Hansekogge gehandelt hat. Das Schiff wurde in Klinkerbauweise gebaut. Anfangs galt der Fund des Poeler Wracks als erster archäologischer Beleg für den speziellen Typ einer „baltischen Kogge“. Diese regionale Form einer Kogge wäre besonders groß und flach, um somit bei geringerem Tiefgang besser auf flachen Bodden- oder Haffgewässern fahren zu können. Durch die neuen Erkenntnisse über das tatsächliche Baujahr lassen sich diese Einschätzungen nun nicht mehr aufrechterhalten. Es ist unklar, ob der Typ einer "baltischen Kogge" so jemals existierte. Unter dem Namen "Poeler Kogge" versteht man einen Wrackfund nahe Timmendorf auf der Insel Poel. (Quelle: Wikipedia)

Link zum Video 3D-Modell in Farbe:

https://rolandobst.smugmug.com/Filme-mp4-für-Archaeomare-Internetseite/n-LXvgGF/Poehler-Kogge/i-g6fFfSn/A

Link zum Video 3D-Modell in Schwarz-weiß:

https://rolandobst.smugmug.com/Filme-mp4-für-Archaeomare-Internetseite/n-LXvgGF/Poehler-Kogge/i-m8rsRSD/A


 

Der Kutter HANSA

ein 3D Modell erarbeitet von Sean Romanowski/Bilder und Roland Obst/3D Animation

Zum untergang des Kutters wurde folgende Meldung vom BSH am 04.06.2006 herausgegeben:
"Ein am Montag vor Rügen gesunkener Angelkutter ist jetzt vom Wracksuchschiff Deneb geortet worden. Die Hansa liege in 20 Meter Tiefe zwischen Wittow und der Insel Hiddensee, teilte das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) am Donnerstag in Rostock mit. Der Kutter war bei Windstärke sechs gesunken, als er von einem anderen Kutter geschleppt wurde. Niemand war an Bord. Taucher der Deneb hätten festgestellt, dass keine Schadstoffe austreten. Da über dem Wrack weniger als zehn Meter Wassertiefe gemessen wurden, warnte das BSH Küstenschifffahrt und Fischer vor dem Hindernis." Quelle BSH

Link zum Video des 3D Modells vom Kutter HANSA und weiteren UW-Bildern

rolandobst.smugmug.com/Filme-mp4-für-Archaeomare-Internetseite/n-LXvgGF/3D-Kutter-HANSA