AG-Treffen 2023/07/12: bavarikon 3D

AG3D interaktives Protokoll • https://ag3d.org/ 2023/07/12, 10:00 Uhr

Neue Mitglieder

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Begrüßung & Informationen zur AG3D

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Links & Ressourcen: Wiki: <https://ag3d.org> Mailingliste abonnieren: <https://www.listserv.dfn.de/sympa/subscribe/ag3d> Protokolle: <https://ag3d.org/index.php/Protokolle> Videos: <https://www.youtube.com/channel/UCgacyn-2vUVvVG3tySHpovA> Tassen-Benchmark: <https://ag3d.org/index.php/Tassenbenchmark> Miro-Board: <https://miro.com/app/board/o9J_l-VOz-g=/>

Offene Runde

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Ausblick: Sammlungstagung Bonn, 5.-7.10. 2023: Poster, Workshop der AG3D, vgl. https://wissenschaftliche-sammlungen.de/de/nachrichten/aktuelles/call-papers-14-sammlungstagung-sammlungen-bewegung, https://gesellschaft-universitaetssammlungen.de/tagungen/

Rückblick: 4Culture Barcamp 2023, 5.7.2023: 3D-Forschungsdaten für das materielle Kulturerbe https://nfdi4culture.de/de/veranstaltungen/4culture-barcamp-2023-3d-forschungsdaten-fuer-das-materielle-kulturerbe.html

Werkstattbericht

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Felix Horn: bavarikon 3D

3D- Digitalisierung von Kunst

• Bücher
• Globen
• Münzen
• Skulpturen
• Möbel
• Arch. Artefakte
• Waffen
• Textilien
• Schmuck
• Messinstrumente
• Historische Räume

3D-Scanner

• Streifenlichtscanner

Texturkamera + Triangulation Objekte bis Lebensgröße Genauere Messung

• Laserscanner

Farbkamera + Punktwolke Weniger exakte Messung -> für größere Räume etc.

• Artec Streifenlicht-Desktop-Scanner

Hohe Genauigkeit der Messung Streifenprojektion mit blauem Licht Texturierung okay

• Handscanner

Keine Kamera integriert (...)

Workflow

• Vorbereitung, Transport, Aufbau
• 3D Scan (SfM)
• Postprocessing (Modell und Farbe)
• Postprocessing (auf Viewer und Nutzung angepasstes, reduziertes Modell)

Vorteile kurze Ladezeiten auch auf mobilen Geräten nutzbar gutes Verhältnis von Datengröße und Darstellungsqualität Nachteile Verlust von Details (...)

• Archivierung

Klassifizierung der Objekte in "leicht/mittel/schwer"

• Probleme (Werke, die nicht 3D-vermessen werden): Transparenz, Glanz, bewegliche Teile, leicht verformbare Objekte

Objekte am besten nicht reinigen / polieren vor der Erfassung

• Klassifizierungskriterien: Geometrie, Glanz, Größe, Formstabilität (siehe Beispiel auf Folie)

Erfassung

• Streifenlichtvermessung

bei kleineren Objekten: Drehteller & kalibrierter Scanner bei größeren Objekten: Scanner um das Werk bewegen

• Beleuchtung

mehrere Lichtquellen für gleichmäßige Beleuchtung indirekte Beleuchtung / diffuses Licht Nutzung von Flächen LEDs (...)

Fallbeispiel: Hutagraffe

• Herausfordernde Objektmaterialien: Goldschmiedearbeit mit Edelsteinen und Grubenemail

• Artec Micro (blaues Licht)

automatische Bewegung & Erfassung des Objektes Wäre wünschenswert: Bewegungsgeschwindigkeit verändern, sodass das Objekt nicht Gefahr läuft, aus der Halterung zu fallen

• Probleme

Glanz und Transparenzen Edelsteine könnten nachbearbeitet werden, dann aber keine Vermessung mehr, sondern "freie Arbeit" bzw. Modellierung

• 3D Modell: Morphologische Erfassung
• Dann Texture Mapping
• Herausforderung: Edelsteine reflektieren je nach Aufnahmewinkel unterschiedlich

• Reduktion der Größe

Minderung der Polygone -> Krümmungen werden weniger genau beschrieben Details gehen verloren manuelle Reduktion via Photoshop o.ä. ist aufwändiger, aber hilft bei eventuellen späteren Retuschierungen

• Normal Map (Texturbild)

Simuliert Geometrie auf Texturbasis Normal Map wird von hochauflösendem Modell erstellt und auf niedrigauflösendes projiziert + Glanzsteuerungsmap

bavarikon 3D

• Lichtquelle veränderbar
• Geometrie liegt in .json und .obj vor
• Texturen: color/normal/gloss als 2k/4k/8k (.jpeg) (Entwicklung auf Basis von Babylon.js: https://www.babylonjs.com/)
• Fallback-Bilder -> falls WebGL im Browser nicht angezeigt werden kann

• Modell wird mit Metadaten angereichert

Aktuell

• Texturdaten sollen umformuliert werden (Nutzung von anderen Maps - physically based rendering)
• Perspektivisch: Eventuelle Nutzung vom Smithsonian Viewer https://3d.si.edu/ (interessante Möglichkeiten)

Laserscanner

• 3D-Vermessung von Räumen
• Lutherstube

Probleme: Lichtverhältnisse haben sich während Aufnahme geändert Farbtemeperatur & Intensität ändern sich Lösung: 2,5 D: Panorama

Fragerunde

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Robert: Lutherstube -> eigentlich kommt es auch auf den Nutzungszweck an Felix: Sehgewohnheiten "verwöhnen" unseren Blick

Lucie: Perspektive aus der Archäologie: Scheu vor Nachmodellierung / Einfärbungen. Wird das Kenntlich gemacht? Felix: Wird nicht kontextualisiert, aber absichtlich gleichmäßige Farbe gewählt, die zeigt, dass es eine nachträglich eingefärbte Fläche ist. Bei einem Viewer mit Annotationen wäre das Möglich.

Nina: Wer ist die Zielgruppe? Felix: Interne Diskussionen, nicht ganz klar. Für die Wissenschaft sind die reduzierten Modelle nicht detailgetreu genug. Nina nutzt bavarikon, im 3D Bereich ansehnlich, aber für die Forschung nicht gut nutzbar. Wichtig ist aber auch, der breiteren Gesellschaft Zugang zu den Objekten zu gewähren (zumindes visuell via 3D Modell)

Patrick: Anmerkung zu Fehlstellen: Könnte man es deutlicher zeigen mit Fehl- oder komplimentär Farben – oft auch Weiß-Grau? Schön wäre wenn man die Fehlstellen in der Farbgebung ein- und ausblenden könnte. Felix: Technische Machbarkeit ist teils schwierig

Patrick: Annotationen? Felix: Perspektivische Nutzung des Smithsonian Viewers, der das schon implementiert hat. Darauf würde zurück gegriffen werden.

Patrick: IIIF 3D? Felix: Bin ich dabei https://iiif.io/community/groups/3d/

Birgit: Verschiedene Möglichkeiten zum Erfassen, alle haben eigene Software. Nutzt ihr auch andere Software? Felix: Software ist oft schwierig aufgebaut, alle unterschiedlich, Schulungen werden benötigt. Möglichst Open Source. 3D Systems, Geomagic Wrap (https://de.3dsystems.com/software), zur Nachbearbeitung von großen Scandaten Meshroom, open source (Leistungsfähigkeit steht anderen Programmen aber nach, https://alicevision.org/#meshroom), Autodesk Mudbox wird häufig genutzt, Fehlstellen können damit gut nachbearbeitet werden (besser als in Geomagic, https://de.wikipedia.org/wiki/Mudbox / https://www.autodesk.de/products/mudbox/overview?term=1-YEAR&tab=subscription ) Photoshop wird häufig genutzt, Alternative wäre Gimp. Meshlab (https://www.meshlab.net/)ist unhandlich, aber Open Source. 3D Coat: 3D Painting, Modelling, UVWs, Retopologisierung https://3dcoat.com/de/ Adobe Substance 3D Painter: https://www.adobe.com/products/substance3d-painter.html

Adobe Substance 3D Designer: https://www.adobe.com/de/products/substance3d-designer.html

Anna: Gloss Maps muss das in einem speziellen Programm gemacht werden? Wie ist der Prozess? Felix: Glanz Map (specular map) entsteht idR auf Grundlage der Farb-Textur. Gloss Map ist ein Graustufen-Bild. Glanz: Weiß, kein Glanz: Schwarz -> Graustufenbild (mit Bildbearbeitungsprogramm) Möglichkeiten für Glanz und Highlights (PBR) physically based rendering: Glanz wird gesteuert über Oberflächenstruktur: rau = matt, glatt = glänzend -> substance painter baut darauf auf 3D Viewer mit PBR (Physical Based Rendering) kann z.B. Roughness und Metallness Map darstellen, Glanz Map (neben Normal Map und Diffuse Map) als Möglichkeit, in einem Non-PB-Renderer diese Informationen darzustellen

Sonstiges

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Nächste Termine: 09.08.2023 10:00 Uhr - Louise Tharandt: 3DHOP 13.09.2023 10:00 Uhr - Dorothe Zimmermann, Roberta Spano: 3D-Digitalisierung an der ETH-Bibliothek ??.10.2023 10:00 Uhr - Ferdinand Maiwald: Colmap und Meshroom

Chat

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Kai-Christian Bruhn (@kaischi) stelle die folgende vier Thesen in seinem Impulsvortrags zum 4CULTURE BARCAMP 2023 – 3D-FORSCHUNGSDATEN FÜR DAS MATERIELLE KULTURERBE. These 1: "Jedes Objekt des materiellen Kulturerbes ist dreidimensional" These 2: "Alle Erfassungstechnologien sind im Bezug auf die Aspekte Qualität und Potential ausreichend erschlossen." These 3: “Standardisierte Workflows existieren und auch Rahmenwerke für deren Beschreibung stehen zur Verfügung.” These 4: "Die Analyse von 3D-Daten is derzeit multidisziplinär organisiert. Niemand hat einen Überblick"