AG-Treffen 2026/04/15

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AG3D interaktives Protokoll vom 15.04.2026, 10:00 Uhr

Informationen zur AG3D

Neue Mitglieder

  • Jan Peuckert (Münzkabinett Berlin)
  • Johannes Eberhardt (Münzkabinett Berlin)
  • Maria Anastasiadou (Heidelberg, byzantinische Siegel)

Links & Ressourcen

Werkstattbericht Roland Clauß : Vom Einzelobjekt zur Massendigitalisierung: Hochpräzise, automatisierte 3D-Erfassung archäologischer Kleinfunde mit dem CyberGlobe-System

  • Clauss highest resolution´ gibt es schon über 30 Jahre, Familienunternehmen - alles aus eigener Hand -> großer Erfahrungsschatz
  • 2006 : Kunstwerke hochauflösend digitalisiert (Abendmahl, Mona Lisa, etc.)
  • In-House Optik Labor und Produktion - sehr hohe Vertigungstiefe = ("nur was man selber macht, hat man wirklich Einfluss drauf") z.B. Motoren werde
  • selbst hergestellt, bis zum kleinen Kabel (wichtig! für ruhig laufende Drehteller.)
  • 2010 Laserphotogrammetrie (Bergbau)
  • Produktion von Motoren, Drehteller und-bühnen, Panoramaköpfe (Bestseller), bildbasierte Fern-Inspektionsysteme, Laserscanner, Systeme für Forensik, Wärmebildkameras, Videogrammetrie (für Pyrotechnik) - fyi: jedes Feuerwerk ist von der BAM geprüft und dafür wurde das System von Clauss genutzt.
  • Drehbühne/-teller kann punktuell mit bis zu 400 kg belastet werden.
  • Kunstmuseum Basel nutzt "piXplorer 500" für Rundgänge im Museum, auch Deutschlandweit in der Forensik im Einsatz - Ein Gigapixel als auflösender Standard
  • Live Darstellung Cyber-Globe 3D Scanner (https://dr-clauss.de/produkt/cyberglobe/ )
  • Büste, Nofretete Darstellung: glänzende Oberfläche, kräftige Farben - start 10:30 Uhr - Aufnahme soll etwa 10 min dauern - wurde mit einem Knopf gestartet, fertig.
  • Bilder wurden auf Speicherkarte gespeichert
  • Software (Rodeon) wird geöffnet, Stack reinkopiert, Endfile benennen und Start drücken
  • Rodeon ist selbst entwickelt, Algorithmus ist bekannt
  • Käfig/Korb wird erst mal mit berechnet und im Programm dann beschnitten bevor es texturiert wird
  • RODEONprocessor mit Batch
  • 3D Modelle und Gaussian Splats sind zu generieren, Genauigkeit 30 Mikrometer
  • passt in einen "normalen Kombi" Kofferraum, recht portabel, Kugeldurchmesser von 1 Meter
  • Objekte bis etwa Fußball-groß
  • System ist auf einer Trägerplatte montiert für den transport. Aufbau wird das System um 90° gedreht, aufgestellt und die Träerplatte abgebaut, dann werden noch Lichter etc. pp angeschlossen und System ist aufgebaut.
  • 200 Watt LED Licht Leistung, 4 Lampen, hoher Color Index, hohe Farbqualität
  • es wird kein Licht im UV- und im IR-Bereich ausgestrahlt, u.U. aus konservatorischer Sicht wichtig/interessant
  • Diffuser Hintergrund (Halbrunde milchige Kugel hinter dem Kamera-System)
  • Objekte sollten mittig zentriert sein, ist zumindest hilfreich für Auflösung
  • transparenter höhenverstellbarer Objektträger
  • 144 vermessene kalibrierte metrologische Messmarken
  • Objekt ist immer 1:1 in Originalmaßen gescannt
  • "Objektkorb" kann ausgetauscht werden, Wechsel zu Insektenhalter oder anderen Spezialhaltern

Bildverarbeitung "der Flut an Bildern" mit Batchsystem (über Nacht verarbeiten, vollautomatisch)

  • EINFACHSTE batchverarbeitung - somit keine undurchsichtigen Algorithmen
  • Kameraobjektive können ausgetauscht werden für kleinere Objekte, andere Brennweite
  • vers. Auflösungen und Brennweiten mit vers. Objektiven möglich - dazu dann unterschiedlich große transparente Teller/Objektträger, sodass die Marker im Bild sind bei kleineren Objekten
  • Transparenter Objektträger:
    • bekannt ist, Objekt umzulagern / drehen, um von beiden Seiten das Objekt aufzunehmen und dann in der Bearbeitung wieder zusammenzusetzen - in sich bewegliche Objekte
    • andere Lösung: Glasobjektträger, führt aber zu Farbveränderungen, Transmissionsspektrum, weiteres Problem sind Reflexionen und Doppeltreflexionen

mit Polfilter ist Reflexion zu unterdrücken, aber bekommt es nicht komplett weg, auch nicht mit Kreuzpolarisation

  • größtes Problem der Glasplatte ist die optische Brechung (Farben könnten korrigiert werden), was zu einer Verzerrung des Objektes führt: Doppelte Brechung an zwei Grenzflächen, Problem des Strahlengangs welcher ja das eigentliche Objekt detektieren soll, aber durch das Glas verzerrt (Brechungseffekte) wird: Brown-Conrady-Modell
  • Cyber-Globe: kein Glas, von oben wie unten in einem Rutsch Aufnahme des Objektes
  • Cyber-Globe benutzt Spezialkunststoff, Dicke von 120 mikrometer, belastbar bis 20 kg, 1,3 Brechungsindex, hohe transluzens (95%)
  • Brechung an Grenzfläche ist vorhanden, aber viel niedriger als bei einer Glasfläche: Fehler bei etwa 0,2 Pixel
  • Die Materialstärke macht den Unterschied zum Glas (vgl. Glas mit 0,12mm Stärke würde nicht sehr stabil sein)
  • "Spezialkunststoff": säurebeständig, ...
  • Wichtig! Fehlerquotient ist nicht = 0 - im Vergleich aber verschwindent gering, liegt bei 0,02 pixel (?) - 0,2 Pixel
  • metrologische Genauigkeit nach VDI/VDE 2634 Blatt 3 geprüft
  • Beispiele
    • "Das Mammutle" - Material: Elfenbein, transluzente Oberfläche,
      • längere Brennweite bedingt geringe Tiefenschärfe -> Lösung Focus-Stacking = 40 Bilder pro Stapel, 522 Stapel
      • ca. 90 Minuten Aufnahmezeit, 40 Bilder pro Stapel, 522 Stapel, 20.880 Einzelbilder
      • Berechnung des Modells - hat durch Focusstacking "etwas" länger gedauert
      • Berechnungsdauer ca. 2,5 Std.
    • Antike Keramik (Hochschule Marburg)
    • Gegenstände der Alltagskultur in Hessen
    • Byzantinische Keilschrifttafeln
    • mit Fokusstack erstellt
    • Festzustellen: Fokus-Stacking ist weiterhin Stand der Dinge um hochauflösende Bilder zu bekommen!
  • Grenzen ausgestet: Kaffeebohne
    • 450 dpi = 20 mikrometer
    • 8000 dpi = 3 Mikrometer - Bsp. Kaffeebohne
  • Internetpräsenz
  • Geometrie reduzierung für Internetpräsenz: Lösung ist die Normal-Map z.B. bei SketchFab (hier liegt die Begrenzung glaube ich bei 500MB)
  • 3DHOP - Nexusformat kann Millionen Polygone darstellen - da die Geometrie gestreamt wird.
  • Nexusformat ist opensource und 3DHOP ist kostenlos


Fragen

  • Besteht die Möglichkeit UV- bzw. IR-Licht zu nutzen, um "nicht-Sichtbares" im 3D-Modell sichtbar zu machen? z.B. Bemalung, Farbfassungen - (Antwort: im Nahbereich besteht die Möglichkeit - es fehlt aber noch Erfahrung, Stefen Bauer, Forschung, steht an. NIR und Nah-UV ist kein Problem, Objektträger hat keinen Einfluss - SIR-Bereich fehlt die ERfahrung)
  • Verständnisfrage: Insekten-Digitalisierung vs. 30 Mikrometer (Genauigkeit) - ist diese nicht noch höher, damit Fühler etc. dargestellt werden können. (vgl. mir bekannte Systeme mit bis 15 Mikrometer Punktabstand im 3D-Modell kann so feine Strukturen nicht darstellen
    • kleiner Drehteller - bis zu 3 mikrometer Auflösung mit nem 90er Objektiv
    • Material des Objektträgers - (kommen wir sicherlich noch zu:) STichwort: Lichtbrechung, Spiegelung, Strahlengang der das Objekt erfassen muss - kein ** Glas! - Glasträger verändert den Farbwert - Lichtwellen
  • kann man verschiedene Brennweiten bei einem Objekt einsetzen? (Antwort: nicht vorgesehen, man kann das machen, wird aber derzeit nicht unterstützt von der Software)
  • gibt es ein Drehtellersystem, das nur Drehung und Kameraauslösung synchronisiert (Stichwort: Finanzierungsmöglichkeiten, flexible Module,

Antwort: werden noch hergestellt, bsp. steht in Leipzig Naturkundemuseum eine Variante www.clauss.museum Bsp.)

  • "Verdreckung" oder Kratzer der Trägerplatte, Probleme?
  • Antwort: der Objektträger kann zerkratzen, kann schmutzig werden... diese Dinge bilden sich im Modell mit ab. wenn zu viele Kratzer Trägerplatte austauschen, etwa 200 Euro Ersatz
  • Ersatz mit Arbeit neu zu bespannen - Ring wird eingesendet und dann neu bespannt.
  • Material: kann nicht genau genannt werden. größeres Entwicklerteam.
  • RAW-Formate? Focus-STacking bei über 20.000 Bildern - wie groß ist die Datenmenge? GB-Bereich?
  • Datensatz: bsp. das Mammutle 140 GB
  • Anzahl Fotos für Fokusstacking, wie abgeleitet? Idee/mögliche Antwort: evtl. DOF-Master = Objektdimension zum Schärfebereich - ein Objekt kann einmal als Probe abgefahren werden, vom vorderen Fokuspunkt bis zum letzten Fokuspunkt, um das Objek von vorne bis hinten abzubilden.
  • Objekt ist skaliert anhand der Passmarken
  • Kann man Reflektionsmaps mit erstellen - gibt es an der Stelle EInschränkungen welche Objekte gescannt werden können
  • Antwort: glänzende Objekte sind nicht problematisch! - schwierig sind homogene Oberfläche, wo keine Detail detektiert werden können (noch! - es wird ein erweiterungskitt geben, die diesen Problem lösen werden)
  • Es werden keine Reflektionmaps erstellt. Aufnahme der Geometrie mit Textur und runtergerechnet bekommt man noch eine normalpmap
  • Spiegelung der Passarken (gute Frage!) - Maskierung/ Maskenerstellung mit unterschiedlichen Hintergrundfarben (weiß - Schwarz vom Käfig?)
  • Spiegelung der Passmarken sind nicht sichtbar/hat keinen Einfluss auf die Berechnung, auf dem Bildschirm waren die Passmarken auf der Unterseite zu sehen (keine Spiegelung)
  • Wird mit Depth-Maps gearbeitet? Maskierungen für unscharfe Bereiche?
  • Es wird der Hintergrund zunächst teilweise mitberechnet
  • Spezifikation des PCs
    • 3060 GPU von
    • 64 GB RAM
    • 64bit
    • Windows 10 und höher


  • Welches Programm berechnet das Modell? ( RODEONprocessor mit Batch)
  • open cv - wird drauf zurückgegriffen - es wird Basecolour /_Albedo als Basis ausgegeben
  • Welches Programm stackt die Bilder (Helicon Focus? oder alles aus eigener Hand?)
  • ist HeliconFocus im Hintergrund
  • Viewer? sieht nach 3DHOP / ATON aus? (unten steht made with cyber globe ...???) Antwort: 3DHOP mit Nexus Format .nxs für Streaming mit dynamischer Nachladung der Geometrie
  • Im Ergebnis: Darstellung des Hintergrundes? Design? kann auch neutral sein?
  • kann auch neutral sein.
  • Welche Auflösung hat die Textur? Die Textur wurde nicht nachbearbeitet? jedweder Punkt auf dem Objekt ist scharf dargestellt, augenscheinlich - ich sehe keine Fehler (z.B. Schwammigkeit) in der Textur.
  • 16k x 16k
  • Können die Modelle angeschaut werden - als 3D-Modell, nicht als Video? Link evtl. zur Verfügung stellen?
  • Werden die Modelle in der Geometrie für Internetdarstellung/ Präsentation reduziert? Antwort siehe Internetpräsenz / 3DHOP streaming
  • Gibt es eine log-Datei für die Berechungsparameter für das 3D-Modell oder einen Report zur Qualität der Berechnung des 3D-Modells? Antwort: ja gibt es, für jeden Prozess kann man die log Datei anschauen, direkt im Programm, auch für jede Marke geometrische Abweichung, Kameraposition und Parameter
  • Objektmaterial, Gold Beispiel, gibt es Probleme bei glönzenden Materialien? Antwort: gibt Oberflächen die gut gehen und welche die schwierig sind, Glanz an sich nicht das Problem, wird in der Berechnung wegrgerechnet / maskiert. Schwieriger, wenn keine Oberflächeninfos vorhanden sind, einfarbig, keine Texture etc. ABER: Erweiterungskit kommt in den nächsten Wochen, das dieses Problem löst
  • Fokusstacking Probleme? Muss berücksichtigt werden, es muss in sehr fein abgestuften Schritten durchgeführt werden
  • Kosten: 29.800 für gesamtes Basissystem

Offene Runde

Sonstiges

die nächsten Termine

  • 27.05.: Florian Thiery : Von der Hosentasche in den Wissensgraph? FAIRification-Workflow: Smartphone – 3D Modell – FAIR Digital Object – SquirrelBase
  • 24.06.: ???
  • 08.07.: ???
  • 12.08.: ???
  • 16.09.: ???


weitere AG3D Themen: Gaussian Splatting (frühere Vorträge: https://ag3d.org/index.php?search=gaussian&title=Spezial%3ASuche&go=Seite )

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