Eidgenössische Technische Hochschule Zürich DARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung. IDB Institut für Denkmalpflege und Bauforschung

Transkript

1 IDB Institut für Denkmalpflege

2 Kombination von Tachymetrie und Nahbereichsphotogrammetrie zur Modellierung eines verstürzten Giebels in Kalapodi, Griechenland Silke Langenberg, Martin Sauerbier Institut für Denkmalpflege, ETH Zürich

3 Umgebungsplan überarb. von N.Hellner

4 Grabungsplan Bauaufnahme von N. Hellner, digitalisiert von H. Birk

5 Grabungsplan Bauaufnahme von N. Hellner, digitalisiert von H. Birk

6 Eidgenössische Technische Freilegung des Giebels (Photo: W.-D. Niemeier)

7 Rekonstruktion der Westfront des archaischen Südtempels, N. Hellner

8 Eidgenössische Technische Giebelversturz (Photo: W.-D. Niemeier)

9 Generierung eines kombinierten 3D-Modells Tachymeter-Messungen und Modellierung im Feld mit TachyCAD, Linienmodell Photogrammetrische Bildaufnahme und Orientierung Import Tachymeter-Modell nach Photomodeler Ergänzende Messungen in Bildern (manuell/autom.) Kombiniertes 3D-Modell mit photorealistischer Textur Materialisierung mittels 3D- Druck Archäologische Analyse

10 3D-Linienmodell aus Tachymetermessungen

11 Eidgenössische Technische Bildaufnahme Terrestrisch bzw. Leiter von verschiedenen Positionen Objektiv mit fester Brennweite (28 mm), Blende fix Tachymeterpunkte dienen als Passpunkte Kalibrierung der Kamera vor Ort (iwitness) Zu grosse Konvergenz der Bilder vermeiden (~20 ) Nikon D2 XS

12 Bildorientierung Leica Photogrammetry Suite Projektparameter (Kameraparameter, Bilder, Passpunkte) Automatische Messung von Verknüpfungspunkten, manuelle PP-Messung Export der Bild- und PP-koordinaten in Photomodeler (VBA-Script) Editierung von Fehlmessungen Bündelausgleichung ergibt die 6 Orientierungsparameter pro Bild und 3D-Koordinaten Import der Tachymetermessungen in Photomodeler (DXF) Passpunktmarkierung mit roter Kreide

13 Genauigkeit der Bildorientierung s0= 0.64 pixel, RMSE 2.7 mm Orientierte Bilder und Objektpunkte in 3D Animation:

14 Orientierte Bilder, photogrammetrisch gemessene Objektpunkte und Tachymeter-Modell Problem: Triangulation und Definition von Flächen

15 3D-Modellierung zur Ergänzung des Tachymetrie-Modells Image Matching mittels SAT-PP: Interest-Punkte Raster-Punkte Kanten Letzter Schritt: MPGC Matching 2,5D Raster z Z y x Y X Nahbereichsphotogrammetrie Luhmann Beispiel: Teil des Giebels aus Bildern gematcht reduziert auf Dreiecke (ursprünglich 1 mm Aufl.) Konvergenz bedingt Koordinatentransformation (Z-Achse in Kamerarichtu

16 3D Ansicht des kombinierten, texturierten 3D-Modells. Für die Herstellung des physischen Modells wird noch eine Ebene eingefügt um die Unterseite abzuschliessen.

17 Fazit Tachymetrie sehr effizient und genau dank Modellierung im Feld Photogrammetrische Bildaufnahme und Kalibrierung (ca. 1 Tag) Genauigkeit der Photogrammetrie im Nahbereich vergleichbar mit Tachymetermessungen Probleme in der Modellierung, z.b. Spalten Probleme beim Image Matching bei zu starker Konvergenz der Bilder Verschiedene Optionen durch Kombination: ergänzende Messungen in Bildern, hochauflösende 3D-Punktwolken, Texturierung (auch der Tachymetermodelle)