Napoleon-Denkmal mit Artec Eva gescannt

Oft werden wir gefragt, welche Leistung unsere Scanner und Software beim Scannen größerer Objekte zustande bringen. Die folgende Geschichte soll diese Frage beantworten.

Treffen Sie Benjamin Moreno, Geschäftsführer von IMA Solutions SARL mit Sitz in Toulouse, Frankreich. IMA Solutions verwendet 3D-Scannen und Visualisierung zur Entwicklung neuer multimedialer Tools, wie interaktive 3D-Systeme für die führenden Museen der Welt. Unter den Kunden der Firma ist das Britische Museum, das Akropolis Museum und das Louvre- Lens Kunstmuseum im nordfranzösischen Lens.

Benjamin hat uns eben ein unglaubliches, wasserfestes und zum Ausdruck bereites 3D-Modell eines Bronzedenkmals Napoleons auf einem Pferd gezeigt, welches er mit Artec Eva und Artec Studio 10 gescannt hatte. Die Aufgabe war vom Musée de la Révolution Française in Vizille, Frankreich vergeben worden und hatte das Ziel, die 3D-Kopie für die Nachwelt zu erhalten und ein 3D-Modell für eine Ausstellung zum 200. Jahrestags von Napoleons Rückkehr nach Frankreich aus seinem Exil auf der Insel Elba vorzubereiten. Das Denkmal wurde 1867 vom berühmten französischen Bildhauer Emmanuel Frémiet entworfen und befindet sich in der Nähe des Dorfes Laffrey.

„Ich hatte bereits einige Kunstwerke gescannt, die Pferde darstellten und jedes Mal dachte ich mir: Pferde gehören wegen ihrer Beine und versteckten Bereiche mit zu den schwersten Scannobjekten“, so Benjamin. „In der Vergangenheit verwendete ich anderes 3D-Scannerequipment, wie an Armen montierte Laserköpfe und ich kann sagen, dass nur die Artec-Technologie in der Lage ist, 3D-Scannen an dieser Art Kunstwerk durchzuführen: Ohne Vorbereitung oder unter schweren Umgebungsbedingungen.“

Bevor Benjamin die Artec Scanner Eva und Spider von unserem französischen Vertreiber Boreal mitgebracht hatte verwendete seine Firma Laserscanner. „Jetzt setzen wir Artec Eva und Spider ein und können unter jeglichen Umständen eine größere Bandbreite an Kunstwerken scannen als es mit unserem vorigen Digitalisierungssystemen je möglich gewesen wäre. Zielmarkierungen oder Referenzsysteme werden nicht benötigt, was bei der Arbeit an Museumsstücken hilfreich ist“, so Benjamin.

„Außerdem können Artec Scanner Oberflächen in Echtzeit aufzeichnen, das ist wirklich eine großartige Eigenschaft“, fügt er hinzu. Früher zeichneten wir 3D-Oberflächen auf, indem wir einen Laserscanner einsetzen und anschließend Bilder machten, um die Oberfläche auf dem Modell per Hand zu rekonstruieren. Das war eine sehr zeitaufwändige Aufgabe und das Resultat war immer durch menschlichen Eingriff beeinflusst. Jetzt werden Oberflächen präzise aufgefangen und auf der Geometrie aufgezeichnet. Zudem können einige Meisterwerke, die wir heute 3D-scannen gar nicht mit anderen Systemen als Artec 3D gescannt werden. Oft sage ich zu meinen Kunden: Diese Art von 3D-Erfassung war nicht möglich, bevor Artec seine Produkte auf den Markt brachte!“

Um das Napoleon-Denkmal zu scannen brauchte Benjamin nur ein einziges Hilfsmittel, ein Gerüst, damit er das Denkmal von allen Seiten erreichen konnte. Das Museum stellte ihm eins zur Verfügung. Er brachte außerdem ein Akkupaket mit, das er hauptsächlich fürs Scannen des oberen Teils des Denkmals brauchte. Die meiste Zeit arbeitete Benjamin mit einem Laptop und dem an einen Generator angeschlossenen Eva-Scanner. „Die einzige Beschränkung beim 3D-Scannen mit den Akkus ist nicht das Artec Akkupaket selbst, sondern die Batterie des Computers!“, so Benjamin.

Eigentlich benutzt Benjamin das Akkupaket ziemlich oft. Vor kurzem scannte er ein eingraviertes prähistorisches Kunstwerk, das ein Mammut zeigte. Hierfür musste er in eine Höhle klettern, die sich vier Meter unter der Erdoberfläche befand. „Ich konnte schnell und direkt vor Ort mit Eva und dem Akkupaket scannen“, sagt Benjamin.

Da die Oberfläche des Napoleon-Denkmals ziemlich groß war, entwickelte Benjamin seine eigene 3D-Scannstrategie für das Projekt: „Ich teilte meine Arbeit in 18 Bereiche ein (18 Artec Studio 10 Projekte), wobei ich darauf achtete, große überlappende Bereiche für die Verknüpfung in der Nachbearbeitung zu haben“.

Das Scannen dauerte insgesamt zwei Tage und die Nachbearbeitung aufgrund der großen Datenmenge von 57 GB weitere zehn Tage. Zur Verkürzung des Prozesses nahm Benjamin für jede der 18 Scannsitzungen scharfe Fusionierungen mit 1 mm Auflösung vor. Jede hatte um die 25 Polygone, sodass Benjamin sie auf 1,5 Millionen Polygone reduzierte. Dann führte er die Nicht-Starre Verknüpfung und Scharfe Fusionierung bei 1 mm durch, wonach er nur 20 Millionen Polygone erhielt. Letztlich verwendete er die texturierten Bilder, um Oberfläche auf das resultierende optimierte geometrische Modell aufzutragen und nahm einige Verbesserungen mit Zbrush vor.

Benjamin ist einer der ersten Artec Kunden, der auf Artec Studio 10 aufgerüstet hat. „Wenn ich AS9 mit AS10 vergleiche, bemerke ich schnellere Durchführung der feinen und globalen Algorithmen sowie eine stark verbesserte ‘Fortsetzung der Aufzeichnung des vorigen Scans’, fügt er hinzu. „Allgemein kann man sagen, dass AS10 zuverlässiger und schneller als AS9 ist.“

IMA Solutions stellt gewöhnlich drei Arten von 3D-Modellen für seine Kunden her: Ein Meistermodell in hoher Auflösung für vorberechnete 3D-Visualisierung und Untersuchungen in der Konservation von Kulturerbe, ein optimiertes 3D-Modell zum Ausdrucken in 3D und ein optimiertes Modell für echtzeitfähige 3D-Renderingsmaschinen.

„Das Museum ist mit dem Ergebnis wirklich zufrieden, besonders weil das 3D-Modell nun virtuell verändert werden kann und das Denkmal mit einem Mausklick aus jedem Winkel betrachtet werden kann“, freut sich Benjamin.
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