Archäologie in 3D
Robotersystem zu ersten Kartographierungstests im alten Rom unterwegs.
Mit einem in Bremen entwickelten Robotersystem ist es nun erstmals möglich, archäologisch relevante Daten durch weitgehend automatisierte Prozesse aufzunehmen. Der mobile Roboter war erfolgreich auf dem Ausgrabungsgelände Ostia Antica bei Rom zugange: Er konnte ein antikes Wohnhaus als präzises virtuelles 3D-Modell kartieren. Ostia Antica ist das Grabungsgelände der antiken Stadt Ostia, eines Vororts von Rom an der Tibermündung. Als Hafenstadt Roms hatte Ostia große Bedeutung, unter anderem wurde die gesamte Getreideversorgung der Hauptstadt und der Warenverkehr aus dem Mittelmeerraum hier abgewickelt. Die Ruinenstadt zählt heute zu den bedeutendsten Ausgrabungsstätten der römischen Welt. Etwa zwei Drittel des antiken Stadtgebiets sind bislang freigelegt.
Abb.: Roboter Irma 3D im alten Rom (Jacobs U.)
Die Arbeitsgruppe „Automation“ unter der Leitung von Andreas Nüchter, Professor of Computer Science an der Jacobs University Bremen, setzt bei dem mobilen Roboter Irma3D, Intelligent Robot for Mapping Applications in 3D, auf Laserscanner. Bisher mussten Archäologen den Scanner aufwendig positionieren, die Scanposition einmessen, die gewonnenen Daten manuell registrieren und zu einem vollständigen 3D-Modell zusammensetzen. Mit Irma3D steht dem Archäologen nun ein Werkzeug zur Verfügung, dass ferngesteuert, angetrieben von leistungsstarken Akkus durch das System von Räumen und Gängen fährt und dabei vollautomatisch die Umgebung digitalisiert. Während der Fahrt werden die Radumdrehungen mitprotokolliert, woraus sich zusammen mit den Daten eines inertialen Messsystems und den 3D-Scandaten die Bewegungen des Roboters errechnen lassen. Die so erstellte fotorealistische Visualisierung archäologischer Daten dient vor allem der Interpretation. Durch die sehr genaue Vermessung können Erkenntnisse zu zentralen archäologischen Fragestellungen gewonnen werden.
„Von besonderem Interesse ist es für uns, den Kontext von Architektur und Ausstattung, also Wandmalerei und Fußbodenmosaike, gemeinsam zu dokumentieren. Wir können zeigen, dass die Gartenhäuser in Ostia Antica als ein großes Bauprojekt mit vielen geradezu seriell vorbereiteten und dann vermieteten Wohnungen angelegt wurden. Die neue 3D-Dokumentation ist sehr schnell und hochpräzise, die einzelnen Häuser können direkt verglichen werden“, so der Archäologe Norbert Zimmermann vom Institut für Kulturgeschichte der Antike der österreichischen Akademie der Wissenschaften.
Abb.: Irma3D auf dem Ausgrabungsgelände Ostia Antica (Jacobs U.)
Die aufgenommenen Daten dienen auch der digitalen Archivierung, deren Ziel die dauerhafte Verfügbarkeit und der Erhalt von Inhalten ist. Zur Effizienzsteigerung wollen die Wissenschaftler in Zukunft aus der Luft Aufnahmen machen. Mit einem Flugroboter, der einen Miniaturscanner trägt, könnten die 3D-Daten noch präziser erstellt werden. Eine Aufnahme aus der Vogelperspektive würde auch das 3D-Modell einer Ausgrabungsstätte ergänzen. Zudem soll die Semantik der Grabung direkt vor Ort aufgenommen werden. Dafür arbeitet die Jacobs University Bremen mit den Firmen denkmal3D und masswerke zusammen und wird in einem Förderprojekt des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie entsprechende Software für die semantische Wahrnehmung und Kartierung entwickeln.
JU
