Drohnenaufnahmen Förderturm

Ein Experiment zur 3D-Rekonstruktion aus Drohnenaufnahmen, entwickelt mit freundlicher Genehmigung des Deutschen Bergbau-Museums Bochum. Erforschen Sie neue Möglichkeiten der digitalen Erfassung und Visualisierung kultureller Artefakte.

Zum Experiment

Dieses Experiment untersucht die Möglichkeiten der 3D-Rekonstruktion auf Basis von Drohnenaufnahmen und setzt auf moderne Verfahren wie Gaussian Splatting, um realitätsnahe digitale Modelle zu erzeugen.

Datengrundlage

Für die Rekonstruktion wurden 546 Bilder verwendet, die mit einer Drohne aufgenommen wurden. Die Bilder hatten eine Auflösung von 5472 × 3648 Pixeln und wurden ohne Pre-Processing oder Vorauswahl direkt in den Workflow eingespeist. Der Datensatz war insgesamt ca. 5.5 Gb groß.

Verwendete Tools & Workflow

  1. Postshot

    • Die Drohnenaufnahmen wurden zunächst mit Postshot für die Erstellung von Gaussian Splats verarbeitet.
    • Dabei wurden die Bilder auf 1600 Pixel Breite skaliert, um eine effizientere Weiterverarbeitung zu ermöglichen.
    • Die Bearbeitung lief über Nacht, nahezu mit den Standardeinstellungen auf einer mobilen Workstation mit einer A5000 GPU mit 24 Gb VRAM.
  2. PlayCanvas SuperSplat

    • Die generierten Splats wurden anschließend mit PlayCanvas SuperSplat editiert.
    • Dabei kamen Funktionen für Cropping und Clean-Up zum Einsatz, um die Qualität der Rekonstruktion zu verbessern und zum Beispiel unvollständige Hintergründe zu entfernen.
    • Zudem wurde eine Komprimierung der Splats durchgeführt – die ursprüngliche Dateigröße von ca. 700 MB konnte auf 29 MB reduziert werden, ohne signifikanten Qualitätsverlust.
  3. PlayCanvas WebComponents

    • Die fertigen Gaussian Splats wurden mit PlayCanvas WebComponents nahtlos in die Website integriert.
    • Dadurch können sie direkt im Browser interaktiv betrachtet werden.
  4. Unity Engine
    • Explorativ wurden die komprimierten Splats in die Echtzeit-Engine Unity überführt. Die Experimente, die Splats so auch in immersiven Medien zugänglich zu machen, dauern noch an.

Ergebnis & Fazit

Das Experiment zeigt, dass sich aus einfachen Drohnenaufnahmen realistische und optimierte 3D-Rekonstruktionen erzeugen lassen. Durch die Kombination von Gaussian Splatting, effizienter Datenverarbeitung und interaktiver Web-Darstellung lassen sich hochauflösende Modelle mit minimalem Speicherbedarf präsentieren.

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