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Laserscanning der Hohenzollerngruft im Berliner Dom

Da die Hohenzollerngruft seit März 2020 geschlossen ist, wurde ein Informationsort geschaffen, an dem Interessierte einen Eindruck der Gegebenheiten in der Gruft vor den Umbaumaßnahmen bekommen sollen.

Die Hohenzollerngruft, im Untergeschoss des Berliner Doms, ist eine der wichtigsten dynastischen Grablegen Europas. In prunkvollen und aufwendig verzierten Särgen liegen insgesamt 90 Hohenzollern dort begraben. Die Grabstätte, die im zweiten Weltkrieg zum Teil stark zerstört wurde, ist ein öffentlich begehbarer Ort, der täglich von mehreren tausend Menschen besucht wird.

Das Projekt

Im Zuge von umfangreichen Umbau- und Sanierungsmaßnahmen ist die Gruft seit März 2020 geschlossen; die Särge wurden ausgelagert. Besucher des Doms haben in diesem Zeitraum keine Möglichkeit, sich über die Särge und deren Geschichte zu informieren. Somit musste Abhilfe her.

Die Cornelsen Kulturstiftung forderte einen Informationsort, der der Gruft vorgelagert sein soll, in dem auch ein interaktives Modell des alten Gruftbestandes stehen soll. Laserscanning Europe wurde damit beauftragt, die Datenerfassung mit dem Ziel der Modellerstellung durchzuführen. In Zusammenarbeit mit der Firma Logxon sollte daraus im Nachgang ein 3D-druckbares Modell erzeugt werden, durch welches ambitionierte Besucher einen Eindruck der Gegebenheiten in der Gruft vor den Umbaumaßnahmen bekommen sollen.

Die Herausforderung

Wie bereits erwähnt sind die Särge sehr umfangreich verziert, sodass eine händische Modellierung nahezu unmöglich wäre. Deshalb wurde festgelegt, die Modellerstellung über das Prinzip der Dreiecksvermaschung durchzuführen. Grundlage dafür ist eine dichte und qualitativ hochwertige Punktwolke ohne auffälliges Punktrauschen oder Streupunkte. Je weniger Abschattungen vorliegen, desto geringer ist die Nacharbeit (zum Beispiel aufgrund von Fehlvermaschungen). Die kleinstmögliche Abschattung zu erreichen, ist jedoch bei den sehr dicht stehenden Särgen eine Herausforderung. Außerdem war darauf zu achten, dass einige Särge auf ebenfalls aufwendig geformten Füßen standen. Zusätzlich waren einige Ruhestätten mit einer Höhe von mehr als zwei Metern vorhanden. Auch hier ist es schwierig, mit Standard-Equipment ein gutes Ergebnis zu erzielen.

Die Projektumsetzung

Für diesen Auftrag war es besonders wichtig, auf alle Eventualitäten vorbereitet zu sein. Das Scanning in der Gruft wurde mit einem Faro Focus S70 Laserscanner durchgeführt. Die Punktwolke sollte letztendlich in Farbe sein, sodass man die Fotoaufnahme aktivierte. Hierbei war die einfache Fotoaufnahme ohne HDR mit „Speed Mode“ ausreichend. Aus der Erfahrung von vergangenen Projekten war klar, dass die Funktionalität der Verarbeitungssoftware Faro Scene – das Laser Illuminated HDR – hier ebenfalls die Farbinformationen deutlich verbessern wird. Als Scanningauflösung wurde größtenteils 1/8 verwendet. Von vornherein war absehbar, dass viele Standpunkte nötig werden, um die Details der Objekte präzise und vollständig aufzunehmen. Als Qualitätsstufe wurde 3x gewählt, welches ein guter Kompromiss zwischen Aufnahmedauer und Datenqualität war.

Die Verknüpfung der Scans wurde über Referenzkugeln realisiert. Für dieses Projekt verwendeten wir die hauseigenen Flexi Referenzkugeln mit einem Durchmesser von 145 Millimeter. Zwölf Referenzkugeln waren für diese relativ kleinvolumige Anwendung ausreichend. Zusätzlich zu dem standardmäßigen Carbonstativ war ein 2-Way-Kurbelstativ im Einsatz, um auch hohe Scanner-Standpunkte zu ermöglichen. Außerdem hatte man für Standpunkte nah am Boden ein Ministativ (Flachstativ) mit im Gepäck.

Für die Verknüpfung der Scans von verschiedenen Tagen wurde mit Vermarkungsstickern ein Netz aus Anschlusspunkten erstellt, um sicherzustellen, dass alle Scans in einem lokalen System registriert werden können. Insgesamt wurden 413 Scans aufgenommen und im Nachgang in der Faro Scene Software registriert. Die Registrierung konnte trotz immenser Projektgröße problemlos und weitestgehend automatisiert durchgeführt werden.

Trotz recht schlechter Lichtverhältnisse vor Ort wurde der Speed-Mode zur Fotoaufnahme aktiviert. Dies hat zur Folge, dass die Belichtungszeit verkürzt wird und somit über- und unterbelichtete Bereiche wahrscheinlicher sind. Um die Über- und Unterbelichtung auszugleichen, wurde für die Verarbeitung in Scene die Option „Laser Illuminated HDR“ aktiviert. Durch einen Vergleich von Farbwerten mit Intensitätswerten des Scanners wird die Belichtung des Panoramas optimiert.

Auf Basis der Punktwolke wurde folglich die Vermaschung durchgeführt; kleinere Ungenauigkeiten aufgrund Abschattungen wurden durch einen 3D-Artist bearbeitet. Das Ergebnis sind Modelle, welche bereit für den 3D-Druck sind.

Weitere Informationen unter www.laserscanning-europe.com

3401 - Laserscanning der Hohenzollerngruft im Berliner Dom
PR/as
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