Photogrammetrie: Forschungsprojekt der Bundeswehr macht 3D-Druck für die Einsatzplanung in Krisensituationen nutzbar

 16. Dezember 2015  Andreas Krämer  

In einem Forschungsprojekt der Bundeswehr entwerfen Wissenschaftler mittels Photogrammetrie an nur einem Tag das 3D-Modell einer ganzen Stadt. Teile des Modells lassen sich so bei Bedarf in kurzer Zeit mit dem 3D-Drucker ausdrucken. Als mögliche Einsatzgebiete des Verfahrens sieht die Bundeswehr u.a. die Einsatzplanung, zum Beispiel vor einer Evakuierung eines Gebäudes.

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Die Kirche der Universität der Bundeswehr in Neubiberg wurde mit dem 3D-Drucker originalgetreu nachgebaut und wie ein Puzzle zusammengesetzt. Das 3D-Modell ist das Ergebnis eines Projekts von Helmut Mayer, Professor für Visual Computing an der Universität der Bundeswehr, und seinem Team am Institut für Angewandte Informatik. Die Entwicklung von Programmen dieses Teams, bilden die Basis für die Erstellung von 3D-Modellen von Städten. Als Grundlage dient den Wissenschaftlern dafür tausende Fotos. Wichtige Kulturgüter bleiben der Nachwelt durch die 3D-Modelle erhalten.

Photogrammetrie einer Stadt
Photogrammetrie als Grundlage zur 3D-Modellierung einer Stadt (Symbolbild).

Ähnliche Überlegungen gibt es zu den Kulturstätten in Syrien, die vom „Islamischen Staat“ teilweise zerstört wurden. Auch hier arbeiten Wissenschaftler an einer Möglichkeit, mit Hilfe von Spezialkameras und 3D-Druckern dem Vergessen der Kulturgüter entgegenzuwirken.

Vorher kommen die Fotos die als Grundlage für die 3D-Stadtmodelle dienen? Die Wissenschaftler der Bundeswehr sammelten zunächst im Rahmen eines Testlaufs mit einer Kameradrohne den Campus der Universität und die Übungsstadt Bonnland auf. Die Kameras sammelten dabei Bilder vom Boden und aus der Luft. Je Bauwerk entstanden so 50 bis 100 Fotos. Zur Verringerung der enormen Datenmengen werden die Objekte mit ganz einfachen Formen angenähert, die Bilder analysiert und mit der eingangs bereits genannten Software zum Beispiel das passende Dach gefunden. Die Fenster und weitere Details entstehen auf die gleiche Weise.

Photogrammetrie ist kostengünstiger als Laserscanning

Das 3D-Modell der Kirche zeigt sogar eine Eisenstange, die im Original nur wenige Zentimeter Durchmesser hat. Zur Umsetzung der dreidimensionalen Kirche wurden Details wie die Türklinke mehrfach fotografiert. Es lassen sich sogar Dachkanten in 3D modellieren. Die Erfassung der Daten mittels Photogrammetrie statt Laserscanning ist kostengünstiger, die Bilder lassen sich erstmal sichern und im Bedarfsfall verwerten. Die Algorithmen der Wissenschaftler laufen über ein Netzwerk an Hochleistungsrechnern des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahr (DLR). Das ermöglicht die digitale 3D-Berechnung einer ganzen Stadt aus den hochauflösenden Fotos an nur einem Tag dauert, berichtet die Süddeutsche.

Das 3D-Projekt wird von der Bundeswehr finanziert. Die Bundeswehr möchte die Software zur Einsatzplanung einsetzen, wie zum Beispiel wenn die Evakuierung eines Gebäudes erforderlich ist. Die Programme lassen sich ebenso für die Stadtplanung und der Rekonstruktion historischer Gebäude einsetzen.

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