FORSCHUNG - Image-Based Modeling


Image-Based Modeling (bildbasiertes Modellieren) ermöglicht die dreidimensionale Darstellung von Objekten aus vielen zweidimensionalen Bildern. Die 3D-Modelle werden durch die Verwendung mehrerer Bilder erstellt. Structure from Motion (SfM) ist ein solcher Ansatz zur Erstellung einer dreidimensionalen Rekonstruktion eines Objekts anhand von Bildern, die in einer oft kreisförmigen kuppelartigen Bewegung um das Objekt herum erstellt werden.


Ein historischer Vorläufer dieses Ansatzes ist die Stereoskopie, die seit 1838 die räumliche Betrachtung in 2D-Bildern ermöglicht. Dabei werden zwei leicht unterschiedliche Bilder eines Objekts aus leicht versetzten Perspektiven verwendet, um die räumliche Wahrnehmung zu simulieren. Die Photogrammetrie, insbesondere die 3D-Photogrammetrie, baut auf dieser Stereoskopie auf. Sie verwendet jedoch nicht nur zwei Bilder, sondern viele, um präzise dreidimensionale Modelle zu erstellen. Durch die Kombination vieler Bilder aus unterschiedlichen Perspektiven werden dichte Punktwolken erzeugt, die ein detailliertes 3D-Modell eines Objekts oder einer Landschaft ermöglichen.

Auch in der Archäologie hat die 3D-Photogrammetrie Anwendung gefunden. Ein gängiger Begriff für dieses Verfahren ist "Structure from Motion" (SfM). Dabei handelt es sich um einen Ansatz aus der Bildverarbeitung, bei dem die 3D-Struktur einer Szene und die Kamerapositionen aus einer Folge von Bildern rekonstruiert werden, die aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen wurden. Der zentrale Aspekt von SfM ist die Bewegung: Die relative Bewegung zwischen den Kamerapositionen wird genutzt, um Tiefeninformationen über die Szene zu extrahieren (Nyimbili et al. 2016). 

Zusammenfassend kann man sagen, dass Structure from Motion eine spezifische Technik innerhalb des breiteren Feldes der bildbasierten Modellierung ist. Während sich SfM auf die Rekonstruktion von 3D-Strukturen aus Bewegung konzentriert, befasst sich image-based modeling allgemeiner mit der Erstellung von 3D-Modellen aus Bildern, wobei SfM einer von vielen möglichen Ansätzen ist (Doneaus et al. 2011).


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Quellen und weiterführende Literatur: