Dreidimensionale Städte aus Touristenfotos

Neue Version von Photosynth erstellt 3D-Modelle von Städten aus Flickr-Fotos

Rom wurde nicht an einem Tag erbaut? Das reale vielleicht. Ein digitales kann eine neue Version der Software Photosynth in einem Tag am Computer erstellen. Als Datenbasis dienten 150.000 Fotos von Flickr.

Artikel veröffentlicht am 18. September 2009, 9:42 Uhr, Werner Pluta

Photosynth heißt eine Software, die aus einzelnen Fotos dreidimensionale Modelle von Gebäuden erstellt. Microsoft bietet sie seit 2008 Nutzern kostenlos an. Das Programm beruht auf einer Software names Photo Tourism, die Noah Snavely vor einigen Jahren im Zuge seiner Doktorarbeit an der Universität des US-Bundesstaates Washington (UW) in Seattle entwickelt hat. Jetzt hat Snavely, der inzwischen an der Cornell Universität in Ithaca im US-Bundeststaat New York arbeitet, zusammen mit Sameer Agarwal von der UW und drei weiteren Informatikern eine neue Version des Programms erstellt.

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"Photosynth und Photo Tourism rekonstruieren einzelne Sehenswürdigkeiten. Jetzt machen wir das mit ganzen Städten", erklärt Snavely den Unterschied zum Vorgänger. Als Datenbasis nehmen die Wissenschaftler Fotos aus dem Portal Flickr. So ist aus gut 150.000 Fotos in knapp einem Tag ein digitales Modell von berühmten Gebäuden der italienischen Hauptstadt entstanden, darunter der Petersdom, das Kolosseum und der Trevi-Brunnen.

13 Stunden Analyse, acht Stunden Rekonstruktion

Zunächst setzen sie das Programm auf alle Fotos an, die bei Flickr mit "Rome" oder "Roma" gekennzeichnet waren. Sie wurden heruntergeladen und analysiert. Dabei hat die Software die Fotos verglichen und nach gemeinsamen Punkten gesucht. Nach 13 Stunden war das System damit fertig. Nach weiteren acht Stunden hatte es aus den Bildern 3D-Modelle der Bauwerke erstellt. Das 3D-Modell des Kolosseums etwa entstand aus über 2.100 Bildern, die mehr als 800.000 Berührungspunkte hatten. Als Hardware setzten die Wissenschaftler einen Cluster mit knapp 500 Prozessoren ein. Weitere digitale Modelle hat das Team von der Altstadt Dubrovniks und von Venedig erstellt.

Die Herausforderung bei der Entwicklung des neuen Photo Tourism sei die Datenmenge gewesen, erklärt Agarwal. Die alte Version habe jedes Foto mit allen anderen verglichen. Das gehe, wenn man mehrere hundert Fotos zur Auswahl habe. Wolle man aber einen Bestand von mehreren hunderttausend Fotos analysieren, wachse die Zahl der Berührungspunkte schnell ins Unermessliche.

250.000 Fotos in einem Jahr

Mit der alten Version hätten die 500 Computer für die Analyse von 250.000 Fotos fast ein Jahr gebraucht, so Agarwal. Einige Verbesserungen hätten den neuen Algorithmus jedoch 100-mal schneller gemacht. So suche dieser etwa zuerst nach groben Übereinstimmungen auf den Fotos und untersuche diese Stellen dann genauer. Außerdem sei er besser für verteilte Datenverarbeitung auf vielen Computern geeignet.

Agarwal, Snavely und ihre Kollegen haben ihre neue Software in einem wissenschaftlichen Aufsatz beschrieben. Außerdem werden sie sie auf der International Conference on Computer Vision vorstellen, die im Oktober im japanischen Kyoto stattfindet.