Virtuelles 3-D-Modell des Pergamonaltars

 

Replatziert, restauriert, rekonstruiert – und nun digitalisiert.

Der Große Altar von Pergamon samt dem berühmten Figurenfries war über lange Zeit ein Publikumsmagnet der Berliner Museumsinsel. Seit 2013 wird das Pergamonmuseum schrittweise saniert, im September 2014 musste auch jener Saal, der den monumentalen und teilrekonstruierten Altarbau beherbergte, seine Türen schließen.

Fünf Jahre sollen sie voraussichtlich geschlossen bleiben – das gab Anlass, den Pergamonaltar in einem 3-D-Modell digital zugänglich zu halten. RESTAURO sprach mit Pedro Santos, dem Leiter der Abteilung Digitalisierung von Kulturerbe des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung (IGD), über die virtuelle Zukunft der Kultur.

Gesamtansicht_Pergamonaltar
Gesamtansicht des Pergamonaltars, Foto: Staatliche Museen zu Berlin, Antikensammlung/Johannes Laurentius

 

Einen 3-D-Scan von Kulturgut dieser Größe und Prominenz anzufertigen, hielt sicher seine ganz eigenen Herausforderungen bereit.

Pedro Santos: Ja, zunächst auch im Hinblick auf die Zeit, die uns dafür blieb. Unsere Abteilung wurde zwei Wochen vor der Schließung des Saals angefragt, den Altar und insbesondere den 113 Meter langen Großen Fries in maximaler Auflösung zu scannen.

Dazu kam, dass das Museum in diesem Zeitraum von zwei Wochen für die Öffentlichkeit noch zugänglich war. Das heißt, der Scanaufbau und -vorgang sollte stattfinden, während sich Besucher noch im Saal aufhielten. Die erste Frage war: „Wie können wir so ein Projekt organisatorisch und technisch angehen?“ Und was wir uns überlegten, musste sofort funktionieren.

Für welche Methoden der technischen Erfassung haben Sie sich letztlich entschieden?

Den 1901 und 1930 rekonstruierten Altarbau haben wir großflächig mit einem Laserscanner dokumentiert. Für die originalen Friesfragmente dagegen wählten wir die Fotogrammetrie. Dabei wurden überlappend und Zeile für Zeile, viele 2-D-Farbbilder des Frieses aus verschiedenen Perspektiven aufgenommen. Das Ziel war, auf eine Auflösung von unter 500 Mikrometer zu kommen – hierfür waren schließlich 8.065 Bilder mit jeweils 24,2 Megapixeln nötig. Aus diesen Daten haben wir durch Triangulierung ein Netz generiert, worauf die Texturen aufgebracht wurden. Das finale 3-D-Modell setzte sich also in der Summe aus 83 Millionen Dreiecken aus dem Laserscan und 500 Millionen Dreiecken aus dem Friesscan zusammen.

Und dabei liegt der Fries auf einem Sockel von 2,40 Meter Höhe auf. Wo wurden die Kameras angebracht?

Zunächst war die Überlegung da, eine elektrohydraulische Hebebühne einzusetzen. Doch dann fiel zu diesem Zeitpunkt der letzte Lastenaufzug im Pergamonmuseum aus, sodass wir die 1,3 Tonnen schwere Konstruktion nicht in den Saal schaffen konnten. Diese Notlage führte uns zu einer Lösung, die letztlich noch besser für das Projekt geeignet war: ein zerlegbarer, mobiler Kamerakran, der eigentlich der Filmtechnik entstammt. Der Vorteil war, dass die Kamera auf dieser Konstruktion stets im selben Abstand zu Wand gehalten werden konnte – selbst, wenn auf dem Boden Hindernisse lagen.

Photogrammetrische_Erfassung
Mitarbeiter des Fraunhofer IGD bei der photogrammetrischen Erfassung des Frieses. Foto: Fraunhofer IGD

 

Das bearbeitete 3-D-Modell des Pergamonaltars ist nun virtuell erfahrbar und soll auch in Kürze im Rahmen einer Ausstellung präsentiert werden. In welcher Weise können Museen künftig von der Digitalisierung profitieren?

Ein Ansatz ist, die effiziente Massendigitalisierung musealer Objekte voranzubringen. Am Fraunhofer IGD haben wir beispielsweise unter dem Projekt CultLab3D eine multi-modulare „Digitalisierungs-Pipeline“ konstruiert, zunächst für die Erfassung der Geometrie und Textur von Objekten. Dieses Digitalisierungskonzept soll sich zukünftig jedoch um weitere Scantechnologien, wie beispielsweise CT- oder Ultraschallscanner sowie der Massenspektroskopie, erweitern lassen. Die auf diese Weise gewonnenen konsolidierten 3-D-Modelle erlauben eine umfängliche Dokumentation des Erhaltungszustandes.

Könnte das neue Möglichkeiten für die Forschung und den Erhalt der Objekte bedeuten?

Die ersten Schritte in diese Richtung sind bereits getan – hin zu einem 3-D-konsolidierten Modell als digitale Forschungsgrundlage. Der Vorteil liegt darin, dass virtuelle Modelle eine konkurrente und geografisch unabhängige wissenschaftliche Auswertung ermöglichen, die das originale Werk schont. Dabei soll das virtuelle Modell das Original niemals ersetzen. Man kann jedoch ganz anders damit umgehen. Zudem können wir durch die Digitalisierung den Erhaltungszustand in Standzeit dokumentieren und seine materialen Veränderungen festhalten. Eine schnelle und ökonomische Digitalisierung von Kulturgut eröffnet neue Chancen – vor allem auch für Konservatoren.

Gigantenfries_Rendering
Pergamonaltar, Ansicht des Gigantenfrieses am Nordrisalit. Über das Rendering mit Autodesk 3DS Max ist der Fries in einer virtuellen Beleuchtungssituation zu sehen. Foto: Staatliche Museen zu Berlin, Antikensammlung/ Fraunhofer IGD

 

Dem abgeschlossenen 3-D-Modell des Pergamonaltars stehen demnach alle weiteren Nutzungszusammenhänge offen.

Ja. Eine Option wäre, die Menge an einzelnen Versatzstücke, die noch im Depot der Antikensammlung in Berlin lagern und dem Fries bislang nicht zugeordnet werden konnten, ebenfalls zu scannen. In Verbindung zu dem bestehenden virtuellen Modell könnte angefangen werden, zunächst virtuell und dann auch am originalen Objekt zu „puzzeln“.

Hier können Sie das 3-D-Modell des Pergamonaltars virtuell besichtigen. Es ist außerdem ein Video der zu dem Digitalisierungsverfahren verfügbar.