Ausgegraben

Ausgegraben-Blog Das Smartphone als 3-D-Scanner

Institut für Visual Computing/ ETH Zürich

3-D-Scans waren bislang nur was für Profis und reiche Leute. Aber die Zeiten sind bald vorbei: Forscher haben eine App entwickelt, mit der jeder Besitzer eines herkömmlichen Smartphones dreidimensionale Modelle scannen und hinterher sogar ausdrucken kann.

Weihnachten kam früh dieses Jahr. Genauer gesagt am 5. Dezember und weit weg auf der anderen Seite der Erde: in Sydney. Der Weihnachtsmann mischte sich dort vergnügt unter die Teilnehmer der International Conference on Computer Vision und zog dann seine große Überraschung aus dem Sack: Die Software des Schweizer Teams um Marc Pollefeys.

Die Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich präsentierten, wie einfach das 3-D-Scannen künftig sein kann - fast so unkompliziert wie das digitale Fotografieren. Man muss das Smartphone nur, statt es möglichst still zu halten, fortlaufend über das zu scannende Objekt bewegen. Auf dem Bildschirm erscheint dann das Modell - mit Lücken dort, wo noch Daten fehlen. So hat man die Kontrolle über den Scanvorgang und kann nachbessern.

Schritt wie von analoger zu digitaler Fotografie

Der Trick ist, dass die Daten direkt auf dem Smartphone berechnet werden - das spart Zeit. "Das ist ein riesiger Vorteil gegenüber bisherigen Lösungen, welche die verschiedenen Bilder erst in der Cloud verarbeiten müssen und das 3-D-Modell erst einige Zeit nach der Aufnahme anzeigen können", erklärt Pollefeys in einer Pressemitteilung. Das sei in etwa so wie der Entwicklungssprung von der analogen Fotografie, bei der erst nach sorgfältiger Arbeit in der Dunkelkammer ein Bild zu sehen war, zur digitalen Fotografie, bei der die Aufnahme sofort auf dem Display angeschaut und auch weiterverbreitet werden kann.

Die App nutzt dabei die Drehraten- und Beschleunigungssensoren, mit denen sowieso jedes herkömmliche Smartphone ausgestattet ist. Wenn der 3-D-Scan aktiviert ist, bestimmt das System aus den Bewegungen des Benutzers automatisch die richtigen Momente, in denen es die Bilder aufzeichnet. "Noch vor zwei Jahren hätte man eine solche Software nur auf großen Computern laufen lassen können. Dass dies auf einem Smartphone funktioniert, wäre undenkbar gewesen", so Pollefeys.

Die 3-D-Modelle stehen deshalb so schnell zur Verfügung, weil die Software den Grafik-Co-Prozessor des Smartphones (GPU) nutzt, um die Datenrekonstruktion zu beschleunigen. So lassen sich Hunderttausende Bildpunkte blitzschnell rekonstruieren. Und so ganz nebenbei ermittelt die App auch noch die absolute Größe und die vertikale Ausrichtung eines Objekts - das war mit bisherigen Verfahren ebenfalls nicht möglich.

Deko für die Archäologen-WG der Zukunft

Deshalb lässt sich das Modell dann auch ohne Probleme ausdrucken. Einfach das Smartphone an einen 3-D-Drucker anschließen und den Print-Befehl geben. Damit eröffnen sich in der Archäologie ganz neue Möglichkeiten. Studenten müssen nun Skulpturen, Friese oder gleich ganze Gebäude nicht mehr aus Büchern lernen, sondern können sie drehen und von allen Seiten anschauen. Und bei einem Museumsbesuch kann man seine Lieblingsstücke schnell einscannen und dann zu Hause in aller Ruhe betrachten. Da die App auch bei schlechten Lichtverhältnissen funktionieren soll, geht das sogar im Schummerlicht von Kirchen.

Ein bisschen müssen Durchschnittsarchäologen aber doch noch warten: Die App gibt es zurzeit erst als Demoversion. Sie läuft aber auf fast allen gängigen Smartphones mit Android-Betriebssystem.

Ist sie aber erst einmal frei erhältlich, eröffnen sich ungeahnte neue Möglichkeiten für die Dekoration von Archäologen-Habitaten. Erkannte man eine Archäologen-WG bislang an den Postern nackter Gottheiten über dem Küchentisch, können klassische Skulpturen nun in 3D den Wohnraum mitbevölkern. Neben dem Fernseher sinkt dann der Sterbende Gallier darnieder. Und auch der unbequeme Hocker, auf dem nicht mal die Katze sitzen mag, findet nun endlich seine Bestimmung: Auf dem ruht der Faustkämpfer vom Quirinal sich aus. Ach, und hinter dem Haus im Innenhof ist sicherlich zwischen der Wäschespinne und dem Sandkasten noch Platz für Stonehenge.



Diskutieren Sie mit!
12 Leserkommentare
weltverkehrt 19.12.2013
josifi 19.12.2013
xysvenxy 19.12.2013
markus_wienken 19.12.2013
tel33 19.12.2013
SvenMeier 19.12.2013
Schakutinga 19.12.2013
barlog 19.12.2013
fuxx_1980 19.12.2013
micnolde 19.12.2013
galactique 19.12.2013
5dim.de 29.03.2014

© SPIEGEL ONLINE 2013
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH


TOP
Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.