Forscher erstellen Kopie einer Kletterroute anhand von 3D-Modellierung und 3D-Druck

Ladislav Kavan und Emily Whithing, Assistenzprofessoren der University of Utah’s School of Computing, stellen eine vollständige Replik der beliebten Kletterroute  “Pilgrimage” in St. George, Utah anhand von 3D-Scanning, 3D-Modellierung und 3D-Druck her. Diese wurde kürzlich auf der 35. jährlichen Association for Computer Modeling Konferenz in Denver präsentiert.

Inspiriert von eigenen Kletter-Erfahrungen, wollten die beiden Professoren ihr gemeinsames Hobby mit ihrer Kompetenz in der Computermodellierung kombinieren. Zwar wurden schon ähnliche Kletterwege aus Holz erschaffen, jedoch ist dies das erste Mal, dass 3D-Modellier- und 3D-Drucktechnologien für ein solches Projekt genutzt werden.

“Für uns war die Idee, in der Lage zu sein, berühmte Routen von verschiedenen Orten auf der ganzen Welt zu machen und sie noch bei unseren heimischen Sporthallen zu besteigen, war der spannende Teil”, erklärt Whiting.

Das Forscherduo erweitere sein Team um Nada Ouf, Informatik-Absolvent der Universität von Pennsylvania, Zhenyu Shu von der Ningbo Institute of Technology Zhejiang Universität in China, Christos Mousas, Doktorand bei Dartmouth und Liane Makatua, Studentin bei Dartmouth. Mit Hilfe dieser Gruppe konnten die Assistenzprofessoren hunderte Fotos des Aufstieges aus diversen Blickwinkel aufnehmen. Eine Multiview-Stereo-Software ermöglichte es Kavan und Whithing anhand dieser Fotos ein teures 3D-Modell der beliebten Pilgrimage-Kletterfläche und –route zu erstellen.

Um die enormen Kosten und Mühen, die der

3D-Druck des gesamten Berges erzeugen würde, zu senken, beauftragte das Duo einen Bergsteiger, dessen Aufstieg auf Video festgehalten und kartiert wurde. Auf Basis seiner zurückgelegten Strecke konnten die Forscher diese Kartierung auf fas 3D-Bergmodell legen und somit spezifische Handgriffe und Standbeine festlegen und erstellen.

Die Forscher verwenden einen computergesteuerter Router, um Schaum-Modelle der Handgriffe und Standbeine herzustellen. Diese werden in weiterer Folge mit einer Siliziumform überlagert, in welche die finalen Elemente gegossen werden. Das Team arbeitet laut Whiting noch daran, passende Materialien für die Erfassung der Texturen des Berges zu finden, um eine bestmögliche Kletter-Erfahrung zu garantieren.

“Sandstein an einem Ort gegenüber Granit an einem anderen Ort wird taktile Unterschiede haben, und wir arbeiten immer noch daran, das richtig zu erfassen”, erklärte sie.

Durch die häufige Nutzung beliebter Kletterrouten beginnen felsige Oberflächen des Berges unweigerlich zu erodieren und nutzen sich ab. Somit hat die 3D-gedruckte Kopie der Pilgrimage-Route einen Mehrwert, indem sie die Strecke auch konserviert.

“Der Fels nimmt einen Maut. Die Kletterer üben immer wieder, bis sie es bekommen … aber es ist irgendwie, den Felsen zu zerstören. “, kommentiert Kavan.

Das Forscherduo glaubt an das Zukunfts-Potenzial von 3D-Druck- und 3D-Modellierungstechnologien, um Orte wie die Pilgrimage-Route in St. George zu bewahren und zugänglicher zu machen.