Forschungsprojekt erstellt 3D-Gebäude aus Flickr-Fotos

Alternative zu Stereo-Fotografie und Laservermessung. Täglich werden von berühmten Sehenswürdigkeiten wie der Kathedrale Notre Dame, der Freiheitsstatue und vielen anderen Gebäuden tausende von Fotos gemacht und mit Flickr und Co. veröffentlicht. Zwar zeigen viele Bilder die gleichen Motive, doch wurden sie aus leicht unterschiedlichen Aufnahmepositionen gemacht. Diesen Umstand macht sich ein Forschungsprojekt zunutze, um 3D-Modelle aus den Aufnahmen zu machen.

2. November 2007 um 16:01 Uhr / Christian Klaß

Michael Goesele, seit 2007 Juniorprofessor für Graphisch Interaktive Systeme an der TU Darmstadt, stellte mit Forscherkollegen von der University of Washington und Microsoft Research die weltweit erste Software vor, die aus den unzähligen, im Web befindlichen Fotos eine dreidimensionale Abbildung rekonstruieren kann. Wurden bisher Stereokameras oder ein Laser-Vermessungssystem benötigt, um beispielsweise Gebäude dreidimensional abzuscannen, lassen sich nach Angaben der Forscher nahezu vergleichbare Ergebnisse mit der neuen Software wesentlich günstiger erzielen.

Am Beispiel der Kathedrale Notre Dame in Paris, zu der es bei Flickr aktuell 196.855 Treffer gibt, wurden Bilder, die das Bauwerk aus verschiedenen Perspektiven zeigen, ausgewählt. Ein an der Universität Washington entwickeltes Tool errechnet daraus in einem "Structure from Motion" genannten Verfahren den Standort der Fotografen, die Eigenschaften der verwendeten Kameras sowie die Grobstruktur des Objekts. Dies dient als Gerüst, um im zweiten Schritt ein 3D-Modell zu errechnen.

In einem Testlauf konnte die Software aus 56 verschiedenen Fotos von acht Fotografen ein partielles 3D-Modell des Doms in Pisa erstellen, das einen durchschnittlichen Fehler von nur 0,25 Prozent aufweist, so die Forscher stolz.

Die Forschergruppe um Goesele ist gerade dabei, Rom als 3D-Darstellung abzubilden. Dabei werden eine Million Bilder der ewigen Stadt ausgewertet. Zum Zukunftspotenzial dieser Software befragt, sagte Michael Goesele selbstbewusst: "Das hier ist im Moment pure Grundlagenforschung. Sicher würden sich neben den Kollegen von Microsoft auch Unternehmen wie Google für die Technik interessieren."

Microsoft Live Labs hat mit dem Projekt Photosynth die Technik der Uni Washington dazu genutzt, aus beliebig vielen Bildern eine dreidimensionale Ansicht zu synthetisieren. Diese Metabilder können auf einer virtuellen Fototour besichtigt werden. Die Software soll nicht nur eingesetzt werden, um zwischen Fotos zu navigieren, sondern auch den Detailreichtum von großen Bildern mit einem stufenlosen Zoom zu erhöhen.

Dabei werden vom gleichen Aufnahmepunkt beispielsweise mit unterschiedlich starken Objektiven Aufnahmen des Motivs gemacht. Später sollen sich dann weit über die Auflösung der Kamera hinweg immer höhere Vergrößerungen erreichen lassen - eigentlich wechselt der Betrachter von Aufnahme zu Aufnahme, doch die Software stellt dies übergangslos dar.

Photosynth ist bisher eher eine spielerische Anwendung, die texturierte Welten zum Anschauen erzeugt, während die Arbeit von Goesele auf die Fotodienste wie Flickr abzielt, aus deren Bildmaterial möglichst exakte 3D-Modelle erzeugt werden sollen.