Tagungsbeitrag

Rahrig, Max:

3D-Oberflächenvergleiche – ein Werkzeug für den Kulturerhalt

Digitale Techniken finden in zunehmender Regelmäßigkeit Anwendung in der Darstellung und Dokumentation des aktuellen Zustands eines historischen Objektes, sowie in der Rekonstruktion vergangener Zeitschichten. Darüber hinaus bieten die Verfahren der 3D-Vermessung, wie etwa hochauflösendes Structured-Light-Scanning, Photogrammmetrie und terrestrisches Laserscanning, vielseitige Möglichkeiten der geometrischen Analyse von Kulturgut. Dieser Beitrag wird sich daher mit den Möglichkeiten und Grenzen der 3D-Oberflächenvergleiche als Werkzeug für den Kulturerhalt befassen.
An unterschiedlichen praktischen Beispielen wird gezeigt, wie 3D-Modelle zur Untersuchung und Detektion von Veränderungen genutzt werden können. 3D-Oberflächenvergleiche können hierbei sowohl als Werkzeug der präventiven Konservierung aber auch zur kunstwissenschaftlichen Auswertung von Kulturgütern verwendet werden. So lassen sich etwa durch die wiederkehrende hochauflösende Vermessung eines Objektes, oder einer Musterfläche, Aussagen zu voranschreitenden Schadensprozessen treffen (Monitoring). Ferner kann das Verfahren aber auch zur Qualitätskontrolle von restauratorischen Maßnahmen genutzt werden.
Für eine kunstwissenschaftliche Betrachtung können 3D-Oberflächenvergleiche unterschiedlicher Objekte genutzt werden um Aussagen zu Ähnlichkeiten und gemeinsamen Herstellungstechniken zu treffen – etwa bei in Serie produzierten Objekten. Darüber hinaus findet das Verfahren Anwendung bei der Detektion von Anomalien und Unregelmäßigkeiten. Hierzu wird ein 3D-Modell mit Idealgeometrien (Ebenen, Kugeln, Würfeln etc.) verglichen, wodurch sich etwa historische Veränderungen oder Ergänzungen vom Original unterscheiden oder feinste Befunde, wie bspw. Graffiti, besser kenntlich machen lassen.
Anhand der praktischen Beispiele sollen die vielseitigen Möglichkeiten der 3D-Oberflächenvergleiche als Werkzeug für den Kulturerhalt, aber auch mögliche Probleme und Gefahren bei der Auswertung der Daten aufgezeigt werden.

3D surface comparisons - a tool for culture heritage preservation

Digital techniques are increasingly used in both presenting and documenting the condition of cultural heritage, as well as in the reconstruction of past layers of time. In addition, methods of 3D surveying, such as high-resolution structured light scanning, photogrammetry and terrestrial laser scanning, offer versatile possibilities for the geometric analysis of cultural assets. This paper deals with the potentials and limitations of 3D surface comparisons as a tool for the preservation and examination of cultural heritage.
Using various practical examples, it will show how 3D models can be used to investigate and detect changes in objects over time, demonstrating that 3D surface comparisons can be a useful tool for preventive conservation as well as for art historical evaluations. For example, multiple high-resolution documentations of an object or a sample surface allow us to make statements about ongoing damage processes (monitoring). Furthermore, the procedure is useable for the quality control of restoration measures.
For art-historical examinations, 3D surface comparisons of different objects can reveal information regarding similarities and common production techniques – for example, for a set of objects produced in series. In addition, the method can be used for the detection of anomalies and irregularities. For this purpose, a 3D model is compared with ideal geometries (planes, spheres, cubes, etc.), which reveals historical changes from, or additions to, the original.
The practical examples demonstrate the versatility and potential utility of 3D surface comparisons as a tool for heritage conservation. In addition, possible problems and limitations in the process are shown and discussed.

Max Rahrig M.A. wissenschaftlicher Mitarbeiter, Universität Bamberg, KDWT – Kompetenzzentrum für Denkmalwissenschaften und Denkmaltechnologien
Kontakt: max.rahrig@uni-bamberg.de

Max Rahrig M.A. is a preservation scientist with a background in archaeology. He did his PhD under the topic ‘Imaging techniques as non-destructive testing methods in heritage science’.