Mit der Structure from Motion Technik, kurz SfM, können aus mehreren zweidimensionalen Aufnahmen eines Gebäudes, eines Gefäßes oder einer Skulptur maßstabs- und detailgetreue 3D-Modelle erstellt werden, die sich von allen Seiten betrachten lassen. Am Beispiel des Alexanderköpfchens im Antikenmuseum wollen wir die einzelnen Schritte zeigen.
Im ersten Arbeitsschritt wird das Objekt zunächst von allen Seiten systematisch fotografiert. Es ist besonders wichtig, dass die Fotos möglichst scharf sind und sich zu einem gewissen Grad überlappen. Um ein 3D-Modell erstellen zu können, muss jeder Punkt des Objekts auf mindestens zwei Bildern zu sehen sein. Die gleichen markanten Punkte auf möglichst vielen Abbildungen erleichtern dem Computerprogramm nachher das korrekte Zu- und Anordnen der Einzelbilder.
Im zweiten Arbeitsschritt werden die Aufnahmen in ein Berechnungsprogramm eingefügt und automatisch ausgerichtet. Das Programm identifiziert dabei den Aufnahmewinkel der Kamera im Verhältnis zum Objekt und fügt die markantesten Punkte in einer sogenannten Punktwolke zusammen. Danach lässt sich das Modell bereits in Ansätzen erkennen.
Im dritten Arbeitsschritt können weitere Punktwolken zusammengefügt werden und es entsteht bereits eine genauere Darstellung des Objekts. Nun werden auch Farbinformationen der einzelnen Pixel vom Programm integriert und das Modell wirkt farbrealistisch.
Im vierten Arbeitsschritt wird vom Rechenprogramm aus der dichten Punktwolke ein sogenanntes mesh erstellt. Dabei wird jeder Punkt mit mindestens zwei weiteren Punkten zu einer polygonalen Netzstruktur verbunden. Dieser Schritt kann sehr zeitintensiv sein.
Im fünften Arbeitsschritt erhält das vermaschte Modell eine Textur und damit sein realistisches Aussehen. Das 3D-Modell ist fertig!
