Belebte Geschichte. Ein Bericht von Lena Yadlapalli

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1 Belebte Geschichte Sie bieten Reisen in die Vergangenheit, zu den Römern und Kelten, bauen Häuser und Städte aus den archäologischen Relikten wieder auf, hauchen Dinosauriern und der Meeresfauna von vor mehreren Millionen Jahren neues Leben ein. Ihre Kurzfilme und 3-D-Animationen produziert die Medien agentur 7reasons für die Wissensvermittlung, Ausstellungen und zur wissenschaft lichen Dokumentation. Das UNIVERSUM Magazin hat die Werkstatt der digitalen Bauherren besucht. Ein Bericht von Lena Yadlapalli Wiederaufbau des antiken Carnuntum Die 3-D-Rekonstruktionen erfolgten auf Grundlage von Grabungsergebnissen und zahlreichen historischen Daten. Im Bild ist das Forum der Zivilstadt mit dem Tempel der Kapitolinischen Trias zu sehen. Fotos: 7reasons 72 Universum S März 2012

2 Fotos: Niki Gail/ÖAI, A. Bartl Über die Jahre hat sich ein wahrer Schatz an Geschichte(n) angesammelt. Davon zeugen auch die virtuellen Zeitreisen, welche die Festplatte des Computers in der Wiener Produktionsstätte von 7reasons offenbart: Etwa in das römische Legionslager Vindobona vor rund Jahren und damit in das spätere Herzens Wiens. Zu den Salzlagerstätten am Dürrnberg bei Hallein, die vor etwa Jahren den Kelten ein kostbares Handelsgut boten. Oder ins Burgenland, als es vor rund 16 Millionen Jahren noch am Meer lag und Muscheln, Korallen wie auch Haifische die Unterwasserwelt belebten. Dabei geht es nicht um Fiktion. Gezeigt wird vielmehr, so der Anspruch der Animationsexperten und ihrer Auftraggeber, wie es einmal gewesen ist. So erfolgt die Aufarbeitung in enger Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern, sagt Michael Klein, Mitbegründer der Medienagentur. Und: Die Spuren des Historischen auf dem Bildschirm zu rekonstruieren und zu einem großen Ganzen zusammenzufügen, stelle eine große Bastelarbeit dar, die sich dem Laien nicht immer erschließt. Datenquellen anzapfen Wissenschaftliche Befunde, Pläne, Abbildungen am Anfang eines Projektes steht die akribische Einarbeitung in das durch den Auftraggeber bereit gestellte Material sowie viel zusätzliche Recherche, schildert der auf die Klassische Archäologie spezialisierte Experte. Der digitale Bauprozesse beginnt dann häufig mit der Erstellung eines Geländemodells, dem notwendigen Untergrund für künftiges Leben auf dem Bildschirm. Um vom aktuellen Relief der Oberfläche auf jenes aus der Vergangenheit zu kommen, führen die Experten etwa Erosionssimulierungen durch. Manchmal ist auch feines Gespür gefragt. Es gibt gerade im historischen und archäologischen Kontext wenige Befunde über damalige Flussläufe. Die Knochen um Knochen Auf Basis eines virtuellen Knochensystems bringen die Animationskünstler das 3-D-Modell des Römers zum Laufen. Ziegel auf Ziegel Der Arbeit eines Zimmermanns ähnlich werden auch schon einmal Gebäude vom Grundstein auf neu hochgezogen ein Modellbau am Bildschirm.

3 Aus der Vogelperspektive Carnuntum in verschiedenen digitalen Ausbaustufen: Dem Drahtgittermodell (re.) folgt die schattierte Darstellung (Mitte) und dann letztendlich die Volldarstellung mit Textur (li.). könne man, so Klein, nur erahnen. Im Fall Vindobona hatte das Animationsteam Glück: Bei dem in Kooperation mit der Stadt Wien und dem Wien Museum umgesetzten Projekt, einer 3-D-Digitalisierung des keltischen und römischen Wiens, konnte die Auswertung von kurz zuvor analysierten Bohrungsprofilen einfließen und so der Zustand vor Jahren, also der Donaulauf und die Terrassenlage mit dem Legionslager, rekonstruiert werden, erzählt Klein. Aufgenommen, bearbeitet und verwaltet wird die Fülle der Daten mit Hilfe eines Geographischen Informationssystems (GIS). Als Baukasten für einzelne Elemente, beispielsweise zur Rekonstruktion einer Gräberstraße, dient ein 3-D-Animationsprogramm. Es gibt in den seltensten Fällen so viel Material, dass man alle Rekonstruktionen von derselben Grabung hernehmen kann, verweist Klein auf häufige Dokumentationslücken. Müsse man eine Gräberstraße darstellen, von der nicht jeder Grabstein bekannt ist, könne man sich umschauen und die Gräber- Rekonstruktionen von einem geographisch nahen Ausgrabungsprojekt kopieren. Referenzprojekte spielen daher auch in der Recherche eine große Rolle. Rekonstruiert wird natürlich je nach Projekt in unterschiedlichem Maßstab: Dabei arbeiten wir nicht nur für den Film, sondern wir erstellen wissenschaftliche Inhalte mit hoher Genauigkeit, sagt Klein. Geht es etwa um den digitalen Wiederaufbau eines alten Gebäudes, bauen wir das wie ein echtes Haus, nur am Computer : Es wird die archäologisch belegte Holz, Stein- und Verputzmenge genommen, einzelne Bauelemente wie etwa die Digitale Architektur Schritt für Schritt unter dem wachsamen Auge der Wissenschaftler zum Endprodukt: Hier erhebt sich das Forum von Carnuntum. 74

4 Die Rekonstruktionen zum Leben zu erwecken ist eine große Bastelarbeit. Fotos: 7reasons Eine Klon-Armee Geht es um Massen, greift der Animationsexperte zum Vervielfältigungs-Tool: Die virtuellen Darsteller werden geklont so entstehen römische Armeen oder Besuchermengen in der Arena. Verbindungselemente von Dachstühlen werden detailgetreu erstellt. Das Haus sollte auch in der Realität stehen vorausgesetzt, der Zimmermann hat gute Arbeitet geleistet, fügt 7reasons-Mitbegründer Günther Weinlinger hinzu. Ein Vorteil ergibt sich daraus auch für weiterführende wissenschaftliche Fragestellungen: Hat man alle Bauteile zusammen, kann man daraus verschiedene Berechnungen ableiten, etwa wie viel Steinmaterial herangeschafft werden musste, um die gesamte Stadt zu erbauen und wo dieses hergekommen sein könnte, so Kollege Klein. Knochenarbeit am Bildschirm Bei den Dinosaurieranimationen für das Naturhistorische Museum Wien und seinen neuen Sauriersaal gingen die Animationskünstler mit ähnlicher Präzision ans Werk: Sie verließen sich nicht auf Abbildungen als Vorlage für die digitale Zeichnung. Sie bauten vielmehr die gewaltigen Lebewesen aus einer Zeit vor mehr als 65 Mio. Jahren Schritt für Schritt nach angefangen von der Knochenstruktur, auf die Muskeln aufgesetzt und Haut gespannt wurde. So haben sich kleine Dinge im Vergleich zu den ursprünglichen Bilddarstellungen verändert, etwa die Proportionen von Füßen oder vom Kopf, berichtet Klein. Zeichnerisch seien diese leider oft etwas überbetont worden damit die Tiere gefährlicher aussehen, vermutet der Experte, der ursprünglich über das Modedesign zur digitalen Grafik und Rekonstruktion kam. Für den Überflug über eine Siedlung oder bei der Darstellung einer waldreichen Landschaft reicht häufig die simple Vervielfältigung einmal skizzierter Häuser und Bäume, um Masse zu erzeugen. Die verwendeten Standardprogramme für die Filmherstellung passen die Experten den eigenen Bedürfnissen an. Neben der Visualisierung beschäftigen wir uns vor allem mit der technischen Umsetzung, verweist Klein auf geforderte Kompetenzen. Es müssen beispielsweise Lösungen entwickelt werden, die riesigen Datenmengen flüssig abspielen zu können. Eine gewisse Erleichterung des Arbeitsalltages bringt dem Animationsteam ein jüngst angeschafftes Gerät, um Bewegungsabläufe am Bildschirm nachzuskizzieren: das sogenannte Motion Capture System. Bislang haben wir Charakteranimationen mit der Hand machen müssen, schildert Klein: Das heißt, jeder einzelne Knochen musste in das virtuelle Männchen eingezogen und dann relativ realistisch bewegt werden. Das neue System ist ein mit Sensoren ausgestatteter Anzug, der die Bewegungsdaten aufnimmt und über Sender zum Computer überträgt. So wird also die reale Bewegung des Menschen kopiert. Es schlüpfen auch schon einmal Wissenschaftler in den Anzug, wie im Fall der Darstellung März 2012 s Universum 75

5 Aktuell Story eines mesolithischen Speerwerfers: Der Archäologe Ulrich Simon, bestens vertraut mit der Technik des Speerwurfs, legte selbst Hand an. Mit den Wissenschaftlern halten die Animationskünstler während der Projektumsetzung stetig Kontakt. Kommuniziert wird u.a. über einen Blog, in dem die Mitarbeiter von 7reasons alle durchgeführten Arbeiten anhand von Bildern, Texten und 3-D-Modellen dokumentieren und die Forscher ihre Anmerkungen zu Verbesserungen machen. Jedes Modell oder jede Rekonstruktion ist nur so gut wie ihre dahinterstehende Dokumentation, meint Klein. So sollten andere auch noch zu einem späteren Zeitpunkt nachvollziehen können, warum und wie das Produkt Schritt für Schritt zustande gekommen ist. Am Ende steht der Film, die 3-D- Animation oder das 3-D-Modell: Dabei haben sich insbesondere die Archis, wie das 7reasons-Team die Archäologen liebevoll nennen, erst an die dritte Dimension der Darstellung gewöhnen müssen. Es sei ein langer Überzeugungsprozess gewesen, so Weinlinger, der mit Klein die auch international tätige Agentur vor mehr als zehn Jahren gründete. Lange habe es an Vertrauen in die Technologien und die Umsetzung gemangelt. Heute ist es schon fast Standard, digitalisierte Daten und Geographische Informationssysteme, zumindest in vereinfachter Form, in archäologische Projekte zu integrieren. Gleich, ob man die Geologie, Dinos oder das archäologische Erbe visualisiert, jedes Projekt sei bei den Anforderungen und der Umsetzung einzigartig. Wir simulieren die Welt, formuliert es Klein. Dafür sei man Künstler, Techniker und Erzähler zugleich. Und: Es braucht eine gute Portion Grundverständnis für die inhaltliche Materie. Doch man lerne im Zuge der Projekte, so Klein, auch viel über die Leute und die Inhalte kennen. So sind es wohl auch die Animationsexperten, die sich immer wieder auf Reisen begeben. c Fotos: LBI-ArchPro/Verhoeven (2), 7reasons (5) Zerstörungsfreie Archäologie wird zu wenig genutzt Mit zerstörungsfreien Methoden lässt sich archäologisches Erbe ohne Hacke und Schaufel erheben. Mit ihnen gelang dem Ludwig Boltzmann Institut für Archäologische Prospektion und Virtuelle Archäologie der 2011 als Sensation gefeierte Fund in Carnuntum: einer im Erdreich erhaltenen Gladiatorenschule. Über die zerstö rungsfreie Archäologie sprach der Instituts-Direktor Wolfgang Neubauer mit dem UNIVERSUM Magazin. UNIVERSUM: Was sind die wichtigsten Ansätze der zerstörungsfreien Archäologie? Neubauer: Es beginnt aus der Luft mit der Luftbildfotografie bis zum flugzeuggestützten Laserscanning für hochgenaue Geländemodelle. Wir verwenden auch Hyperspektralscanner, die vom nahen Infrarot-Licht über das sichtbare bis zum nahen UV-Licht gehen. Am Boden gibt es das terrestrische Laserscanning für die Bestandsaufnahme von Monumenten. Um in den Boden hineinzuschauen, setzen wir Magnetometer 76 Universum S März 2012

6 Wiedergeburt des Allosaurus Für die Animation wurden die wichtigsten Knochen rekonstruiert und die entsprechende umliegende Muskelmasse zugeordnet, um diese dann zu bewegen. Die beste (Menschliche) Kopie Mit dem Motion Capture System schlüpfen Experten in die Rolle der Akteure, aufgezeichnet werden ihre Bewegungen am Computer. Ihnen folgen später die virtuellen Menschen am Bildschirm. MEHR infos im Internet 7reasons EU-Projekt zu zerstörungsfreier Archäologie Carnuntum Alle Links zum Anklicken: ein, mit denen wir das Erdmagnetfeld abtasten und geringfügige Veränderungen, die durch archäologische Strukturen verursacht werden, erfassen können. So zeichnen sich z.b. Brennöfen und abgebrannte Häuser ab. Über das Bodenradar senden wir hingegen elektromagnetische Wellen in den Untergrund, die an Schichtgrenzen reflektiert werden. Damit können wir Mauerstrukturen, Fußböden und Steinlagen in 3-D und mit einer Auflösung von acht mal acht Zentimetern aufnehmen. In den Böden in Ostösterreich erreichen wir dabei mit unseren Standard-Antennen eine Tiefe von bis zu 3,5 Metern. Sind diese Methoden bereits fixer Bestandteil von Grabungen? Neubauer: In Österreich gibt es neue Durchführungsrichtlinien, wo die Anwendung angedacht ist. Doch die Methoden werden hier noch zu wenig genutzt. Es gibt einige Länder in Europa, in denen das bereits in der Gesetzgebung verankert ist, weil es großflächig Informationen bringt, zerstörungsfrei ist und ermöglicht, Planungsarbeiten besser durchzuführen. Auch das europäische Übereinkommen zum Schutz des archäologischen Erbes, die Valetta-Konvention, besagt, dass zerstörungsfreie Methoden vor jedem Eingriff durch Grabungen zu erfolgen haben. Aber sie wurde von Österreich nie ratifiziert. Wie wichtig ist die virtuelle Archäologie für den Forscher? Neubauer: Unsere generierten Datenblöcke sind sehr groß und sehr kompliziert. Das Erkennen von Strukturen ist nicht trivial. Die Virtualität oder 3-D-Realität macht es uns möglich, in diese Datensätze einzudringen wie bei einem Arzt, der vor einer MRT- Aufnahme sitzt, und den Datenblock über Schnittbilder oder die 3-D-Darstellung des Körperteils studiert, bevor er die Operation durchführt. Was sehen Sie als die größte Herausforderung? Neubauer: Das Hauptproblem, das wir in der Archäologie haben, ist die großflächige Zerstörung des archäologischen Erbes im Boden durch Siedlungsentwicklung, durch Rohstoffabbau oder durch verstärkte Erosion über intensive landwirtschaftliche Nutzung. Unsere größte Herausforderung ist, die zerstörungsfreien Methoden so weiter zu entwickeln, dass sie effizient und großflächig einsetzbar sind, und dass wir damit die archäologische Substanz dokumentieren können, bevor sie komplett verloren ist. März 2012 s Universum 77

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