Photogrammetrie

Das Prinzip der Photogrammetrie ist im Kern einfach: Fotografiere ein Objekt aus vielen verschiedenen Blickwinkeln, und ein Algorithmus berechnet daraus die dreidimensionale Form. In der Praxis steckt hinter diesem Prinzip ein komplexes Zusammenspiel aus Bildverarbeitung, geometrischer Rekonstruktion und Texturprojektion.

Der Prozess beginnt mit der Aufnahme. Je nach Objektgröße werden zwischen 50 und mehreren hundert Fotos erstellt, die sich überlappen müssen. Die Software – gängige Tools sind Agisoft Metashape, RealityCapture oder Meshroom – identifiziert in diesen Bildern gemeinsame Merkmalspunkte (Feature Points). Über die unterschiedlichen Blickwinkel dieser Punkte lässt sich ihre räumliche Position triangulieren. Das Ergebnis ist zunächst eine Punktwolke, die anschließend zu einem geschlossenen 3D-Mesh verdichtet wird.

Im Unterschied zum klassischen 3D-Modellieren, bei dem ein Artist die Geometrie manull aufbaut, erfasst die Photogrammetrie reale Formen automatisiert. Das macht sie besonders wertvoll, wenn es um organische, komplexe oder historische Objekte geht, die sich nur schwer manull nachbauen lassen. Auch die Texturierung entsteht automatisch – die Farbinformationen der Originalfotos werden direkt auf das 3D-Modell projiziert.

Die Einsatzgebiete sind breit gefächert. In der Architektur werden Bestandsgebäude photogrammetrisch erfasst, um Sanierungen oder Umbauten am digitalen Modell zu planen. In der Archäologie sichert Photogrammetrie Fundstätten dreidimensional, bevor Ausgrabungen das Original unwiderruflich verändern. In der Industrie dient sie der Qualitätskontrolle: Gefertigte Bauteile werden gegen CAD-Daten abgeglichen, um Abweichungen im Submillimeterbereich zu erkennen.

Für das Rendering von Animationen und Visualisierungen liefert Photogrammetrie hochrealistische Ausgangsmodelle. Allerdings erfordern photogrammetrische Modelle häufig Nacharbeit: Die automatisch erzeugte Geometrie ist oft zu detailreich für Echtzeit-Anwendungen und muss retopologisiert werden, also in eine sauberere Polygonstruktur überführt werden. Auch das UV-Mapping muss für professionelles Sculpting oder PBR-Rendering angepasst werden.

Gegenüber laserbasiertem 3D-Scanning hat Photogrammetrie einen entscheidenden Vorteil: Sie benötigt nur eine Kamera. Kein teurer Scanner, keine spezielle Hardware. Ein Smartphone reicht für einfache Erfassungen aus, professionelle Ergebnisse erfordern allerdings kalibrierte Kameras und kontrollierte Lichtsituationen.

FIUMU nutzt Photogrammetrie als Ergänzung zur CGI-Produktion – insbesondere wenn reale Objekte als Grundlage für 3D-Visualisierungen oder 3D-Animationen dienen sollen. Die Kombination aus photogrammetrischer Erfassung und künstlerischer Nachbearbeitung ergibt Modelle, die physisch korrekt und visuell überzeugend sind.

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FIUMU setzt Photogrammetrie ein, um reale Objekte und Umgebungen als 3D-Modelle zu digitalisieren – von Maschinenteilen bis zu Gebäuden. Seit 2020 hat FIUMU photogrammetrische Workflows in Industrie- und Architekturprojekten genutzt, wenn vorhandene CAD-Daten fehlten.