Wie wird aus einem Kunstwerk ein 3D-Modell?
23 Kunstwerke, Hunderte Fotografien und ein digitalisierter Künstlernachlass
Ein Kunstwerk von allen Seiten betrachten, es drehen und Details, die aus der gewohnten Perspektive kaum sichtbar sind, ganz aus der Nähe entdecken: Mit einem digitalen 3D-Modell wird das auch am Bildschirm möglich. Doch wie entsteht eigentlich ein solches digitales Abbild?
Lisa Ebner-Kollmann
Lagari/Stoll, Belvedere, Wien
Ein paar Aufnahmen reichen dafür nicht. Hunderte Fotografien müssen aus unterschiedlichen Blickwinkeln aufgenommen, bearbeitet und schließlich zu einem dreidimensionalen Modell zusammengesetzt werden. Je nach Größe, Form, Material und Oberfläche des Originals entstehen dabei ganz unterschiedliche Herausforderungen.
Im Rahmen der vom Bundesministerium für Wohnen, Kunst, Kultur, Medien und Sport ins Leben gerufenen Förderschiene Kulturerbe digital hat das Belvedere neue Wege der Digitalisierung erprobt. Neben der Erschließung eines Teils des schriftlichen Nachlasses von Fritz Wotruba entstanden 3D-Modelle von 23 Kunstwerken. Für das Projektteam bedeutete das vor allem eines: ausprobieren, Erfahrungen sammeln und Lösungen für Anforderungen finden, die sich zum Teil erst während der Arbeit an den Modellen zeigten.
23 Kunstwerke, möglichst viele Unterschiede
Bei der 3D-Digitalisierung ging es deshalb nicht darum, möglichst viele Objekte zu erfassen. Die Auswahl sollte vielmehr möglichst unterschiedliche Voraussetzungen abbilden. Form und Größe spielten ebenso eine Rolle wie Material, Oberfläche, Farbe und Komplexität. Auch verschiedene kunsthistorische Epochen und Sammlungsbereiche sollten vertreten sein.
So entstand gemeinsam mit der kuratorischen Abteilung eine bewusst heterogene Gruppe. Die Spannweite reichte von Medardo Rossos nur 25 Zentimeter hohem Kinderköpfchen aus einer Wachsmischung über Gips bis zu Fritz Wotrubas monumentaler Menschlicher Kathedrale: 153 Zentimeter hoch, 510 Kilogramm schwer und aus Kalkstein gearbeitet. Auch unterschiedliche Oberflächen und Materialien waren entscheidend. So wurden etwa Charakterköpfe Franz Xaver Messerschmidts aus Metall und Alabaster erfasst. Einen gänzlich anderen Objekttyp stellte die mittelalterliche Hl. Dreifaltigkeit des Meisters der St. Lambrechter Votivtafel dar, ein kleines Tafelbild auf Lindenholz, dessen Vergoldung sich schwieriger digital abbilden ließ als erwartet.
Neben solchen Unterschieden waren auch ganz praktische Faktoren entscheidend: Ein Werk musste verfügbar und in einem Zustand sein, der eine gefahrlose Aufnahme aus allen notwendigen Perspektiven erlaubte. Das Sammeln von Erfahrungen stand bei der Auswahl bewusst im Vordergrund.
Hunderte Fotografien für ein einziges Modell
Für die 3D-Digitalisierung setzte das Projektteam auf Fotogrammetrie. Das Verfahren ist aufwendig, ermöglicht aber eine besonders genaue Wiedergabe der Oberflächenbeschaffenheit eines Objektes.
Dafür wird das Objekt aus möglichst vielen Blickwinkeln fotografiert. Bei komplexeren Formen entstehen sogar Hunderte Einzelaufnahmen. Farbkarten, Markierungen und Maßstäbe helfen bei der späteren Verarbeitung. Für das Team des Belvedere war der Prozess Neuland und es galt, sich schrittweise an den optimalen Ablauf heranzutasten.
Eine Fotogrammetrie-Software erkennt wiederkehrende Merkmale auf den Fotografien und errechnet daraus die räumliche Form. Aus Messpunkten entsteht ein digitales Netz, das sogenannte Mesh. Anschließend werden Farbe und Oberflächenmerkmale über Texturen ergänzt. Dabei zeigt sich auch, wo noch Informationen fehlen: Einzelne Bereiche können gezielt nachfotografiert und dadurch im Modell ergänzt werden.
Vom Fotografieren über die Bildbearbeitung bis zur Arbeit in der 3D-Modellierungssoftware dauerte die Erstellung eines fertigen Modells mehrere Wochen.
Wenn vier Gigabyte zu viel sind
Auch danach war die Arbeit nicht abgeschlossen. Mit den neuen 3D-Modellen entstanden neue Anforderungen an Speicherung, Datenmanagement und technische Infrastruktur.
Hochaufgelöste Dateien erreichten im Projekt Größen von bis zu vier Gigabyte. Für die Verwendung im Web war das viel zu groß. Selbst Modelle von etwa 150 Megabyte, mit denen zunächst getestet wurde, erwiesen sich als problematisch. Schließlich gelang es, die Dateien auf durchschnittlich rund 14 Megabyte zu reduzieren. Dafür wird die Geometrie vereinfacht, während Texturen weiterhin den Eindruck einer detailreichen Oberfläche vermitteln.
Parallel entstand die Grundlage für ein 3D-Archiv, in dem sowohl die hochauflösenden Daten als auch die für die Anzeige auf der Website der Sammlung Online optimierten Varianten langfristig bewahrt werden können. Die Arbeit an den Modellen bedeutete damit immer auch, Lösungen für den zukünftigen Umgang mit einer völlig neuen Art von Mediendaten zu entwickeln.
Vom Kunstwerk zum Künstlernachlass
Wie unterschiedlich Digitalisierung im Museum aussehen kann, zeigt der zweite Teil von Kulturerbe digital. Während aus Hunderten Fotografien dreidimensionale Kunstwerke entstanden, wurde zugleich ein Teil des schriftlichen Nachlasses von Fritz Wotruba erschlossen.
Briefe und andere Dokumente wurden archivgerecht verpackt, indexiert und gescannt. Parallel entstanden Metadaten nach wissenschaftlichen Archivstandards, damit die Dokumente künftig auch über die mit ihnen verbundenen Personen, Orte, Jahreszahlen und Inhalte auffindbar sind. Vor einer Veröffentlichung mussten außerdem Rechte und sensible Inhalte geprüft und die Zustimmung der jeweiligen Rechteinhaber*innen – noch lebender Verfasser*innen oder ihrer Nachfahr*innen – eingeholt werden.
Rund sieben Prozent des gesamten schriftlichen Nachlasses sind mittlerweile digital erschlossen. Die Digitalisierung schafft damit sowohl Zugang für die interessierte Öffentlichkeit als auch eine Grundlage, auf der die weitere Forschung aufbauen kann.
Mehr als ein digitales Abbild
Auch bei den 3D-Modellen zeichneten sich schon während des Projekts zahlreiche mögliche Anwendungen ab. Die Daten können etwa als Grundlage für 3D-Drucke und Tastmodelle dienen. Ebenso können sie helfen, Veränderungen am Zustand eines Kunstwerks über längere Zeiträume sichtbar zu machen oder als Ausgangsmaterial für weiterführende Forschung dienen.
Digitale Rekonstruktionen eröffnen ebenfalls neue Möglichkeiten. Heute auf verschiedene Sammlungen verteilte Teile eines Kunstwerks könnten digital zusammengeführt oder historische Raumsituationen virtuell rekonstruiert werden, ohne, dass die Originale transportiert werden müssen.
Ob dreidimensionales Kunstwerk oder digital erschlossener Künstlernachlass: Digitalisierung schafft nicht einfach Kopien von bereits Vorhandenem. Sie kann neue Zugänge eröffnen und Material für Forschung, Konservierung und Vermittlung verfügbar machen. Mit Kulturerbe digital entstanden deshalb nicht nur neue Digitalisate, sondern vor allem auch Erfahrungen und technische Grundlagen, auf denen künftig weiter aufgebaut werden kann.
