AG-Treffen 2021/04/21: G.O.D.S. Projekt der TU Bergakademie Freiberg

Aus AG3D
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Begrüßung und Bericht zur Öffentlichkeitsarbeit

Offene Runde

Erfassung

  • Alissa Theiß, Gießen
    • Umfrage unter Sammlungen läuft, bislang wenig Reaktionen (Pandemie)

Austausch

  • Armin Stock, Würzburg
    • technische Hürden sind in der Anwendung noch hoch
    • 360°-Animationen auf der Basis von vielen Fotografien
    • sinnvoll, dass Informationen ausgetauscht werden können zu 3D
    • Objekte sichtbar machen: die Objekte müssen verfügbar werden, dass geforscht werden kann

Simulation

Erfahrungsbericht Sascha Schmidt

Video

Zur Person & zum Projekt

  • Mitarbeiter bei dem G.O.D.S. Projekt der TU Bergakademie Freiberg

Aufgaben im G.O.D.S. Projekt

  • Digitalisierung der Objekte
  • Entwicklung von Standards
  • Präsentation von Objekten / Reproduktionen
  • Teilgebiete Geowissenschaften: Fossilien, Natur- und Bausteine, Bohrkerne, Erze & Erzminerale
  • Teilgebiete aus der Mathematik: Neuronale Netze, Aufbau von Datenbanken
    • Besonders interessant hinsichtlich der Natursteine
    • Aktuelles Projekt: Entwicklung einer App, um Gesteine zu erkennen (anhand von neuronalen Netzen)
  • Teilgebiet Wirtschaftswissenschaften mit folgender Perspektive
    • Sächsisches Digitalisierungszentrum aufbauen

Genutzte Geräte / Verfahren

Paläontologie

Relevante Modellarten

Bilder mit Höheninformationen

  • für mikrometer genaue Messungen, um verschiedene Objekte miteinander zu vergleichen

3D-Oberflächenmodell
[zeigt 3D Digitalisierung des Holotyps]

  • Objekt wissenschaftlich hoch wertvoll
  • 3D Digitalisierung ermöglicht Arbeit mit dem Objekt, ohne es anzutasten

3D-Volumenmodelle

  • Meist mit CT
  • Rekonstruktionen von Objekten mit Schäden
  • Simulation von Mechanismen möglich (Beispiel: Schädel)

Präsentation der Objekte

3D Scan & Druck

  • verschiedene Materialien & Verfahren im Druck möglich (Zusammenarbeit mit Makerspace der SLUB Dresden)
  • Ergebnisse des Drucks variieren sehr stark je nach Material für den Druck

VR / AR

  • werden auch verwendet
  • Zusammenarbeit mit der Informatik
    • Paläontologische virtuelle Sammlung (VR)
    • wird weiter ausgebaut
    • Gemeinsamer Nutzen: Informatik: Technik; Paläontologie: Objekte

Workshop für Schüler:innen

Kleine Fächer-Wochen

Thema: Forschungsreisen auf Humboldts Spuren

  • Humboldt-Jahr 2019
  • verschiedene Berührungspunkte von Humboldt mit Freiberg
  • Schüler:innen als Zielgruppe interessant
  • Humboldts Büste konnte gut als 3D Druck umgesetzt werden
  • Schüler:innen waren sehr interessiert
  • Eine Klasse hatte bereits 3D Druck als Wahlpflichtfach (!!!)

Leitfrage: Wie bringt man Schüler:innen 3D Digitalisierung bei?

  • Learning by Doing
  • Verwendung verschiedener Erfassungstechniken
  • Parallel wurdem die Modelle errechnet
  • Photogrammetrie mit Handies
  • Schüler:innen machten 10-15 Minuten Fotos
  • 10-15 Minuten verarbeiten

Weiterer Begeisterungspunkt für Schüler:innen, die schwieriger zu begeistern waren

  • 3D Digitalisierung wird bei Filmen, Spielen etc. viel verwendet

Feedback

  • Schüler:innen hatten großes Interesse, auch weiterhin nach dem Workshop

Resultierende Frage

  • Wie kann man das Potenzial der Schüller:innen und das vorhandene Interesse besser nutzen?

Wichtigste Punkte

  • Schnelles Erstellen eines 3D Modells demonstrieren
  • Grundlagen sollten vermittelt werden, digitale Objekte wurden anschließend nicht weiter ver- oder bearbeitet

Ausblick

  • Digitalisierung im eines 290 000 000 Jahre alten mineralisierten Gymnospermen-Stamms aus dem Perm in Chemnitz
  • Der Stamm reicht über drei Stockwerke (Höhe: 8,35 m)
  • Phänomen weltweit einzigartig: Vulkan vor 290 000 000 Jahren um Chemnitz hat bei einem Ausbruch den umliegenden Wald unter einer Aschewolke begraben und zu Teilen konserviert
  • wissenschaftliche Grabung wurde von Beginn an digital begleitet für u.a. Messungen : https://www.grabungsteam-chemnitz.de/
  • Ziel: Stamm photogrammetrisch erfassen
    • Roboterarm soll hierfür genutzt werden

Hinweis auf Digitalisierungsworkshop

Diskussion

Höhenerfassung

  • Marleen: Wie wurden die Höheninformationen beim Scan erfasst, obwohl es ein sehr flaches Objekt zu sein scheint?
  • Sascha: Zusammenarbeit mit Gerät (Laser), das eigentlich für die Werkzeugindustrie geschaffen ist
  • Gerät wurde vorerst getestet (finanzielle Herausforderung)
  • Marleen: Ist das eine fotografische Aufnahme oder ein Laser?
  • Sascha: Es war ein Laser.
  • Marleen: verschiedene Anwendungsbereiche wären vorstellbar
  • Ilja: verschiedene Möglichkeiten von Vergleichen in diesem Verfahren
  • Marleen: nur sehr kleine Objekte sind möglich? Man müsste sich mehr mit der Industrie auseinander / in Verbindung setzen

Akustische Techniken zur Erfassung

  • Armin: Ist das Messen mit Schallwellen möglich/ bekannt, um optische Reflektionen zu vermeiden?
  • Robert: Ist nicht bekannt, aber Infrarot funktioniert beispielsweise auch gut bei glatten / durchsichtigen Flächen
  • David dazu: https://toposens.com/ultrasonic-3d-echolocation-sensor/

Photogrammetrie mit Roboterarm

  • Robert: Wird eine Kamera oder Scanner am Roboterarm (UR5) installiert?
  • Sascha: Eine Kamera soll installiert werden.
  • Robert: UR10 steht auch ihm im Makerspace zur Verfügung bereits noch nicht genutzt, weil Modelle nicht berührt werden sollen (Stichwort Setup / genaue Kontrolle des Arms)
  • Robert: Bittet um weiteren Erfahrungsaustausch zu dem Thema

Problemdemonstration vor Schüler:innen

  • Robert: habt ihr den Schüler:innen auch Objekte gezeigt, die nicht gut gescant werden konnten?
  • Sascha: Ja, diese gab es auch und wurden demonstriert

Gitterprojektion bei Erfassung

  • Marleen: Hat jemand Erfahrungen mit Gitterprojektion auf Realobjekt bei Aufnahme?
  • Sascha: Nutzt keine Gitter, sondern Marker
  • Marleen: Benutzt auch Marker
  • Robert: Sein Kollege arbeitet damit, hat selbst keine Erfahrungen

Photogrammetrie mit Drohne

  • Patrick: Baum: Wurde überlegt, das mit einer Drohne zu machen?
  • Sascha: Im geschlossenen Raum mit Stützen etc. könnte es auch schwierig sein mit einer Drohne, aber es ist vielleicht eine Idee
  • Robert: Ehemaliger Kollege digitalisiert Wohngegenden mit der Drohne
  • Marleen: Wasserturm in Mittweida: Erforderliche Kameratechnik für angemessene Qualität lässt die Drohne auch entsprechend groß werden, was im Innenraum eventuell zu Problemen führen könnte

Wunschbox Brainstorming

  • Mitglieder beantworten folgende drei Fragen:
  1. So bin ich auf das Problem gestoßen ...
  2. Das habe ich schon probiert ..
  3. Das möchte ich gerne versuchen ..., aber ...
  • Bearbeitung erfolgt über das Pad
  • Kernteam clustert Antworten
  • Im nächsten Treffen werden diese bearbeitet

Abschluss

Positiverfahrungen / Leitfäden

  • Armin: Positiverfahrungen fehlen wünscht sich von Sascha eine Art 10-Punkte-Plan für die einfache Erstellung eines 3D Modells
  • Sascha: stimmt zu
  • Robert: Grundsätzlich wäre es wünschenswert zu verschiedenen Verfahren / verschiedener Software eine Anleitung zu einem Positiverlebnis zu erstellen
  • Martin: Workshop in Freiberg: Könnte man als AG3D einen solchen Plan vorstellen?

Workshop in Freiberg

  • Ilja: Workshop in Freiberg ist noch offen, was die genaue Richtung betrifft, Schwerpunkt liegt auf der Didaktik / Nutzung.
    • Grund: Problem für Paläontologie: Aktuell keine Präsenzlehre an den Realobjekten
    • Möglichkeit der virtuellen Ausstellung mit 3D Objekten
    • kann künftig auch einen Vorteil beim Selbststudium haben
    • extrem kleine Objekte können vergrößert dargestellt werden
    • Spannungsfeld: Herstellung bis zur Nutzung der Modelle in unterschiedlicher Form
  • Anja: Wann findet der Workshop statt, wie meldet man sich an?
  • Ilja: 10. Juni, zur Anmeldung Ilja anschreiben oder hier: https://tu-freiberg.de/bht/72-bht-fachkolloquium-7
  • 09.Juni Geokolloquium auch von Interesse für die AG3D (bald weitere Informationen dazu)

Projektstart an der TU Berlin

  • Anja: TU Berlin: Projektstart: Didaktische Nutzung digitaler Objekte in der Lehre
    • Zielgruppe: Schüler:innen, wissenschaftliche Laien etc. (weitere Informationen folgen)

Ausblick

  • Kommende Sitzungen:
    • Brainstorming Workshop
    • Werkstattbericht Maren
    • Werkstattbericht Marleen
    • Berichte verschiedener Makerspaces
  • Gerne bei weiteren Ideen melden.
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