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Photogrammetrie: Grotesker Kopf / Steinkonsole

A. Objektbeschreibung

 

Abbildung 1: Das Objekt – Kopf aus dem Oberhausmuseum

Bei dem Objekt handelt es sich um den Kopf einer Skulptur, welche im Innenhof des Oberhausmuseums in Passau angebracht ist. Genaue Details über den Kopf, dessen Geschichte und zeitliche Einordnung sind nicht bekannt, daher lassen sich einige der folgenden Informationen nur mutmaßen.

Das Objekt stellt den Kopf einer Figur einer Grotesken-Konsole aus dem Spätmittelalter dar. Die Figur besteht aus grauem Stein und ist etwa 50cm hoch und 30cm breit. Die Oberfläche des Objektes ist matt und ist zum Teil detailliert verarbeitet. Der Kopf kann keinem Menschen zugeordnet werden, sondern scheint eine Mischfigur eines Fantasiewesens zu sein. Die Figur hat dichtes gelocktes Haar, große Ohren, zwei Augen, eine breite Nase und vergleichsweise dünne Lippen. Der Gesichtsausdruck der Figur ist wütend oder betrübt. Es ist kein spezifischer Verwendungszweck des Objektes ersichtlich und somit wird angenommen, dass es sich um eine Skulptur handelt, welche aus künstlerischen Zwecken zur Verzierung geschaffen wurde.

 

Kontextualisierung:

Das Objekt stellt eine Grotesken-Konsole aus dem Spätmittelalter dar, über das keine konkreten Informationen bekannt sind. Die Groteske versteht sich als künstlerisches Stilmittel, welches in der Renaissance und im Manierismus beliebt war.[1] In der Kunstgeschichte bezeichnet der Begriff eine Ornamentform, welche „aus fantastisch gestaltetem, feingliedrigem, leicht und luftig angeordnetem Rankenwerk besteht, das neben pflanzlichen Formen auch Tier- und Menschenfiguren, phantastische Mischwesen, Vasenmotive, architektonische Elemente und anderes einbeziehen kann.“[2]

Das hier behandelte Objekt findet sich in dieser Definition wieder, da es sich um eine Figur handelt, deren Gestalt nicht genau identifiziert werden kann. Das Gesicht erinnert sowohl an einen Menschen als auch an ein nicht reales Wesen wie etwa ein Monster, Engel oder Teufel. Wie viele groteske Figuren hat auch dieses Objekt einen bizarren, trüben bis schrecklichen Ausdruck, dem eine unheilabweisende Wirkung zugesprochen wurde.

Auch die Funktion und der Herstellungsgrund des Objektes sind nicht bekannt; da das Objekt aber keinerlei Hinweise über einen möglichen Einsatz gibt, wird davon ausgegangen, dass die Figur zu dekorativen und künstlerischen Zwecken angefertigt wurde. Im Vergleich dazu ist der Einsatzbereich der folgenden, ähnlichen Figuren sehr wohl bekannt:

Abbildung 2: Wasserspeier aus der Santa Maria Formosa Kirche in Venedig, Italien [3]
Abbildung 3: Wasserspeier an der Kathedrale Notre-Dame in Paris aus dem 19. Jh. (Nachbildung) [4]
Bei diesen Abbildungen handelt es sich um groteske Wasserspeier (frz. gargouille, engl. gargoyle), die wie das hier behandelte Objekt eine bizarre Mimik besitzen, aber mit dem Unterschied, dass es sich um tierische Mischformen handelt, wohingegen die Figur aus dem Oberhaus-Museum eher einer menschlichen Gestalt ähnelt. Wie an der zeitlichen Einordnung von Abbildung 2 und 3 zu erkennen ist, wurden groteske Figuren zu unterschiedlichen Zeitepochen erschaffen, jedoch waren sie in Europa in der Zeit der Gotik am meisten verbreitet. Der Fakt, dass es sich bei den Wasserspeiern oben um mehr tierische Mischwesen handelt, weist daraufhin, dass diese Wasserspeier älter sind als die Figur aus dem Oberhaus, da ab dem 13. Jahrhundert in der Kunst allmählich ein Wandel von tierischen Wesen zu mehr menschlichen Gestalten stattfand. Sehr oft wurden diese Figuren als Wasserspeier eingesetzt und sie wurden zu Beginn ihrer Herstellung aus Holz und Terrakotta hergestellt. Im frühen Mittelalter wurde begonnen, die Figuren aus Stein herzustellen, daher lässt sich die hier behandelte Figur in diesen Zeitraum zeitlich einordnen. Später wurden die Figuren überwiegend aus Kalkstein und Marmor geschaffen.[5]

Groteske Figuren wurden im Mittelalter meistens an Kirchen, Kathedralen und Schlössern angebracht, um die Bevölkerung durch die schreckhaften Gesichter der Skulpturen zu erschrecken und so kam ihnen eine Schutzfunktion des Gebäudes zu, an dem sie befestigt waren. Andere Legenden behaupten, dass die Figuren geschaffen wurden, um die Bevölkerung an die Gefahren des Bösen zu erinnern.[6] Dem Objekt aus dem Oberhaus kommt wie bereits erwähnt keine ersichtliche Funktion zu, denn aufgrund des geschlossenen Mundes konnte es nicht als Wasserspeier eingesetzt worden sein. Dies ist ein Hinweis darauf, dass es sich bei der Figur aus dem Oberhausmuseum nicht um ein Objekt aus den Entwicklungsanfängen von grotesken Figuren handeln kann, sondern dass es etwas später in der Zeitepoche der Gotik entstanden sein muss, da ein Wandel von funktionalen Objekten wie Wasserspeier zu rein dekorativen Objekten ohne Funktion stattfand.[7]

 

B. Digitalisierungsprozess

Die Aufnahmen entstanden am 29.07.18 im Innenhof des Oberhausmuseums in Passau im Rahmen des „Kulturgut in 3D“-Kurses.

Zu diesem Zwecke wurde folgendes Equipment benutzt:

  • Canon EOS 6D mit 50mm Objektiv
  • Freihandmethode
  • Weißausgleich: automatisch
  • Blendenzahl F/5.6, Brennweite 50mm
  • Belichtungszeit 1/80 Sekunden
  • ISO 160

 

Aufnahmen:

Insgesamt wurden zur Aufnahme des Objektes 134 Fotos aus sechs verschiedenen Winkeln aufgenommen. Dazu wurde die Kamera EOS 6D mit 50mm Objektiv eingesetzt und es wurde versucht den Kopf auf jeder Ebene vollständig aufzunehmen. Dabei wurde die Kamera im Halbkreis um den Kopf gedreht und es wurde sowohl die Unter- als auch die Oberseite des Objektes aufgenommen. Da der Kopf an einer Wand befestigt ist, konnte nur die Vorderseite fotografiert werden. In folgender Abbildung ist eine Fotosammlung von unterschiedlichen Aufnahmewinkeln des Objektes zu sehen.

 

Abbildung 4: Unterschiedliche Aufnahmewinkel

 

Modellerstellung:

Zur Erstellung des 3D-Modells wurde die Software „Agisoft Photoscan Professional“ im Digital Humanities Labor der Universität Passau verwendet. Folgende Arbeitsschritte wurden in der genannten Software befolgt:

  1. Nach Hochladen der Aufnahmen in einem Chunk, wurde im Reiter „Ablauf“ der Punkt „Fotos ausrichten“ ausgeführt, wobei durch Auswahl von hoher Genauigkeit die Kameras ausgerichtet wurden. Hier konnte ein optimales Ergebnis von 141/141 ausgerichteten Kameras erreicht werden.
  2. Die Größe des Arbeitsbereiches wurde etwas eingeschränkt und danach wurde der Punkt „Dichte Punktwolke erzeugen“ durchgeführt, was drei Stunden in Anspruch nahm.
  3. Nächster Arbeitsschritt im Reiter Ablauf war „Mesh erzeugen“, welcher die Geometrie zwischen den Punkten berechnet.
  4. Im letzten Schritt konnte das fertige 3D-Modell exportiert werden.

Bei der Erstellung des 3D-Modells traten einige Schwierigkeiten auf. Nach der Erstellung der dichten Punktewolke traten im Modell Löcher im Gesicht oberhalb der Augen auf, die auch in den darauffolgenden Arbeitsschritten nicht behoben werden konnten. Auch das Haar wurde von oben aus Vogelperspektive nur unzureichend von der Software dargestellt. Eine daraufhin zweite durchgeführte Modellberechnung hat diese Probleme leider ebenso wenig behoben.

Abbildung 5: Screenshot des Modells aus dem „Mixed Reality Viewer“

C. Fazit/Anwendungsvorschläge

Das erzeugte 3D-Digitalisat des grotesken Kopfes aus dem Oberhausmuseum in Passau könnte dazu gebraucht werden, um Forschungen bezüglich der Hintergründe des Kopfes zu starten. Da keinerlei Details über Entstehung und Einsatzbereich der Figur bekannt sind, könnte anhand des erstellten 3D-Modells, welches es erlaubt das Objekt von allen Seiten zu betrachten, versucht werden, diesen Aspekten auf den Grund zu gehen. Der Vorteil der 3D-Digitalisierung besteht hierbei im Zugänglichmachen des Modells für die Öffentlichkeit. Forscher, die sich mit diesem Objekt auseinandersetzen möchten, müssen also nicht zwingend im Oberhaus in Passau anwesend sein, um einen guten Eindruck über den grotesken Kopf zu bekommen. Des Weiteren kann das Digitalisat natürlich als Ausstellungsmodell auf Online-Plattformen zur Kulturgutvermittlung verwendet werden, wie zum Beispiel dem Forum „bavarikon“, in dem Kulturgüter aus ganz Bayern online gespeichert werden.[8] Dies könnte beispielsweise aber auch durch die Stadt Passau geschehen, da diese das Modell im Rahmen von Kunstveranstaltungen wie zum Beispiel der alljährlichen Kunstnacht einsetzen könnte, um zu zeigen, dass Kunst auch digital in der Form eines 3D-Modells einsehbar ist.

[1] Siehe: https://www.bavarikon.de/

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Groteske

[2] https://de.wikipedia.org/wiki/Groteske_(Ornament)

[3] https://www.alamy.com/stock-photo-grotesque-male-gargoyle-figure-on-exterior-of-santa-maria-formosa-49727760.html

[4] https://www.fotocommunity.de/photo/wasserspeier-auf-notre-dame-thomas-dillinger/10798770

[5] http://www.medieval-life-and-times.info/medieval-art/gargoyles.htm

[6] https://kingdomofbeasts.weebly.com/gargoyles.html#

[7] http://www.medievalists.net/2013/10/gargoyles-and-the-grotesque-in-medieval-architecture/

[8] Siehe: https://www.bavarikon.de/

Photogrammetrie: Schlusstein mit Blumenmotiv

A.) Objekt / Gegenstand: Schlussstein

Kurzbeschreibung: Bei dem photogrammetrierten Objekt handelt es sich um das Fragment einer Gewölberippe mit Steinblume als Abschluss. Es besteht aus Kalkstein, ist partiell polychromiert und weist das Aussehen einer fünfblättrigen Blume, vermutlich einer Rose auf. Zum Schlussstein selbst ist wenig bekannt, er stammt vermutlich aus dem 13./14. Jahrhundert und wurde nach Auskunft des Oberhausmuseums Passau vermutlich in der Gerichtsvollzieherei St. Nikola verwendet. Seine Id.-Nr. lautet 4363 und er wurde am 8. August 1959 dem Oberhausmuseum Passau überbracht, wo er bis dato aufbewahrt wird.

Verwendung: Beim Bau eines Gewölbes spielt der Schlussstein eine entscheidende Rolle: erst wenn er eingesetzt ist, wird die Konstruktion selbsttragend und das beim Bau behilfliche Gerüst kann entfernt werden. Aufgrund der besonderen Bedeutung als letzter eingesetzter Stein wurde der Schlussstein häufig aufwändig verziert. Betrachtet man die längliche Optik des hier digitalisierten Schlusssteins, so handelt es sich vermutlich um einen sogenannten Abhängling, also einen herabhängenden Schlussstein, welcher vor allem in der Gotik eingesetzt wurde [1].

Beispiele für einen herabhängenden Schlussstein im Bogengewölbe. Bildquelle: Wikimedia Commons , CC 0

 

 

Die Form dieses Schlussteins zeigt Ähnlichkeit zum digitalisierten Schlussstein. Bildquelle: Wikimedia Commons, CC 0

 

Kontextualisierung: Der Schlussstein stammt vermutlich aus der Gerichtsvollzieherei des Klosters St.Nikola, welches zum Passauer Hochstift gehörte, dessen Burgengeschichte auf das 12. Jahrhundert zurückgeht. Bei der fünfblättrigen Blume handelt es sich vermutlich um eine Rose, welche im Passauer Burgenkontext häufiger als Motiv diente. Die Schlossbauentwicklung im Hochstift Passau geht auf die Bischöfe selbst zurück, was einen zentralen Unterschied zu den benachbarten Gegebenheiten im Kurfürstentum Bayern bzw. im benachbarten habsburgischer Einflussbereich darstellt, wo vornehmlich der Adel den Schloßbau beeinflusste. Daher ist davon auszugehen, dass die Rose als Motiv des Schlusssteins auf klerikalen Auftrag zurückgeht. [2]

[1] Dehio, Georg (1999): Handbuch der deutschen Kunstdenkmäler. Sachsen-Anhalt II.

[2] Wurster, Herbert W. (1998): Ritterburg und Fürstenschloß.

B) Digitalisierungsprozess

Ort, Zeit, Personal: Die Kamera-Aufnahmen wurden im Büroraum der Veste Oberhaus erstellt, anwesend waren Lea Kössner und Florian Möhle. Im Labor für Kulturgutdigitalisierung am Lehrstuhl für Digital Humanities der Universität Passau (Raum 204 HK14d) am 29.06.2018 um circa 10.00 Uhr wurde mit dem Programm Agisoft PhotoScan Professional (64 bit) Version 1.3. das entsprechende Photogrammetrie-Modell erstellt.

Aufbau/Ablauf: Der Stein wurde auf eine Tischplatte von ca. 70cm Höhe gestellt und von zwei LED-Panels bestrahlt. Die Fotos wurden mit der Canon EOS 100D mit Stativaufbau auf sechs Ebenen im 360° Rundumlauf erstellt.

Standard-Aufnahmeschema für Objekte:

  1. Ebene auf Objektebene: 12 Aufnahmen (0° – 30° – 60° – 90° ..)
  2. Ebene um ca 10cm erhöht: 12 Aufnahmen, um 10 Grad versetzt (10° – 40° – 70° – 100° ..)
  3. Ebene um ca 10cm erhöht: 12 Aufnahmen, um 10 Grad versetzt (20° – 50° – 80° …)
  4. Ebene von Oberhalb : 12 Aufnahmen in 30° Schritten

Von schwer einsichtigen Partien wie bspw. der Unterseite der Ausbuchtung im oberen Teil des Objekts wurden separat Detailfotos gemacht. Insgesamt wurden so von Ober- und Unterseite insgesamt 232 Aufnahmen auf 6 Ebenen mittel 12 Positionen des Drehtellers pro Winkelstufe nach Standardaufnahmeschema plus zusätzliche Detailfotos erstellt. Die Anzahl der Aufnahmen folgte dem Anspruch, ausreichend Aufnahmen zu haben, um  sicherstellen zu können, dass ein vernünftiges Modell erstellt werden kann. Bei der Erstellung der Bilder wurde besonderes Augenmerk darauf gelegt, dass sich die einzelnen Bilder mit dem jeweils vorangegangenem Bild überlappen, damit sich das Programm so für die Erstellung des 3D-Modells verschiedenen Referenzpunkte suchen kann.

Lichtverhältnisse: Der Büroraum der Veste Oberhaus wurde zum Zeitpunkt der Aufnahme mit herkömmlichen Deckenlampen beleuchtet, zur verbesserten Ausleuchtung wurden zwei LED-Panels verwendet. Die zwei LED-Lampen wurden jeweils 40 cm links und rechts des Objekts aufgebaut. Die Schirmlampe hat das Objekt von oben beleuchtet, der Innenraum wurde nicht abgedunkelt. Die LED-Panels waren konstant eingeschaltet und waren somit eine gleichbleibende Lichtquelle.

Equipment und Einstellungen:

Kamera: Canon EOS 100D; Abstand vom Objekt: etwa 20cm

Aufnahmemethode: Drehteller und Stativ

Aufbau: Innenraum, nicht abgedunkelt; zwei LED-Panels ca. 40cm links und rechts des Objekts

Licht-Set-Up: einzige Lichtquelle abgesehen von Schirm- und LED-Lampen: 3 Fenster des Raumes bei Tageslicht

Objektiv: 100mm Festbrennweite

Modus: Autofokus

Blende: F11; ISO: 100 Belichtungszeit: 1/30 Sekunden

Kein Fernauslöser, keine USB-Verbindung zwischen Kamera und PC

Dateiformat: JPEG

C) Modellerstellung

Die Bilder wurden ohne weitere Bearbeitung direkt von dem Programm Agisoft PhotoScan Professional (64 bit) Version 1.3.2 verarbeitet. Im Zuge der Modellerstellung wurden die in der Anleitung angegebenen Arbeitsschritte sukzessive durchgeführt. Nach der Erstellung des Modells wurden lediglich überflüssige Bildpunkte aus der Punktewolke entfernt, um so nur die Punkte zu erhalten, welche dem Projekt dienlich sind und in Folge ein besseres Modell zu erhalten. Das Modell wurde am Rechner im Labor für Kulturgutdigitalisierung des Lehrstuhls für Digital Humanities berechnet für den folgende Daten gelten: Rechnerkonfiguration: Intel Core2 Quad CPU / 4x 2.8GHz, Arbeitsspeicher: 8,00 GB, Windows 7 Pro/64Bit, Grafikkarte: NVIDIA GeForce GTX 750Ti mit 2048MB Speicher.

D „Fazit“ / Anwendungsvorschläge

Aufgrund der interaktiven Natur des Digitalisats (kein statisches Bild, sondern durch eigene Mausführung dreidimensional beweg- und betrachtbar) bietet sich das Digitalisat vor allem für die Verwendung im kulturpädagogischen Bereich an. Schlägt man die Brücke zwischen Photogrammetrie und Videospielverwendung im Vortrag, dürfte die Aufmerksamkeit Heranwachsender sicher sein. Die Einbettung in eine Website, welche sich mit verschiedenen historischen Architekturformen auseinandersetzt, eventuell auch andere Photogrammetrien verwendet, ist denkbar. Im Museumsbereich könnten die photogrammetrierten Objekte auf Touchpads Anwendung finden, mit Hilfe derer die Besucher selbständig Exponate dreidimensional bewegen und betrachten können und so die Brücke schlagen zwischen Kulturvermittlung und moderner Technologie.

Es ist insbesondere auch auf die Vorteile des Digitalisats einzugehen: ohne dieses, müsste jeder, der sich wissenschaftlich näher mit der optischen Natur des Schlusssteins auseinandersetzen möchte, zum aktuellen Standort des Steins reisen oder umgekehrt – dies ist sowohl logistisch als auch aus Schutzgründen für den Stein kritisch zu sehen. Mittels des Digitalisats reicht der Besuch der Website um Farbrückstände, Kratzer und Einkerbungen erkennen zu können. Die Erstellung eines 3D-Modells, welches in jedwede Richtung bewegt werden kann ist hier von besonderem Vorteil: die genaue wissenschaftliche Untersuchung der optischen Natur des Objekts (Gebrauchsspuren, Farbrückstände, Abbröckelungen etc.) kann so selbst im Home Office vollzogen werden. Durch den hierdurch stark vereinfachten Zugang, wird auch der wissenschaftliche Austausch erheblich erleichtert. Insbesondere eine präzisere wissenschaftliche Einordnung des Steins, eine architekturhistorische Klassifizierung, kann so mithilfe des 3D-Modells schneller vorgenommen werden.

E.) Literatur: 

[1] Dehio, Georg (1999): Handbuch der deutschen Kunstdenkmäler. Sachsen-Anhalt II. Regierungsbezirke Dessau und Halle. Dt. Kunstverlag, Berlin.

[2] Wurster, Herbert W. (1998): Ritterburg und Fürstenschloß. Pustet, Regensburg.