British Museum lässt assyrische Reliefs in 3D einscannen

Wie oft hatten Sie schon den Impuls, im Museum eine alte Vase aus dem Glaskasten herauszuholen? Eine mit Edelsteinen besetzte Halskette in die Hand zu nehmen oder einen prächtig verzierten Dolch von allen Seiten zu betrachten? Zumindest ein Teil dieses Traums wird jetzt Realität, denn das British Museum ließ CyArk Ende 2014 seine einzigartige Sammlung assyrischer Reliefs mit dem 3D-Scanner Artec Eva einscannen.

Die Reliefsammlung, die die militärischen und sportlichen Siege des vor mehr als 2.500 Jahren herrschenden assyrischen Königs Assurbanipal darstellt, wurde mithilfe des 3D-Scanners Artec Eva von CyArk gescannt und im Web veröffentlicht. Die gemeinnützige Organisation hat es sich zur Aufgabe gemacht, Kulturschätze für künftige Generationen zu bewahren, indem sie Daten, die mittels modernster Technologien erzeugt wurden, sammelt, archiviert und allgemein zugänglich macht.

„Mächtige assyrische Herrscher ließen diese Reliefs zwischen dem 9. und 7. Jahrhundert v. Chr. anfertigen, um damit ihre Paläste zu schmücken. Damals unterwarf das im heutigen Nordirak liegende kleine Königreich Assyrien durch zahlreiche Feldzüge die angrenzenden Gebiete und beherrschte den Nahen Osten vom Persischen Golf bis zum Nil. Die in Stein gemeißelten Motive reichen von symbolischen Darstellungen der königlichen Großtaten bis hin zu Eroberungs- und Jagdszenen. Alle haben den Zweck, den assyrischen Herrscher zu glorifizieren“, stellt Matthew Cock, der ehemalige Leiter der Internetabteilung des British Museum, fest.

„Das Museum erwarb die Reliefs zwischen Ende der 1840er- und Anfang der 1850er-Jahre. Sie stammen aus den von offizieller Stelle geförderten Expeditionen von Sir Austen Henry Layard, der mit seinen Ausgrabungen 1845 am Nordwest-Palast von Assurnasirpal bei Nimrud begann. Die ersten Reliefs trafen im Juni 1847 in London ein, bald darauf folgten die gigantischen geflügelten Stieren mit Menschenköpfen. Um sie auszustellen, wurde zwischen der Ägyptischen und der Griechischen Skulpturengalerie die Assyrische Galerie geschaffen. Dort befinden sie sich noch heute.”

Die Bilder auf den Tafeln erzählen eine Geschichte, die sich nach und nach erschließt, wenn man von einem Ende der Tafel zum anderen wandert.

Ein Ausstellungsstück zu berühren und zu fühlen bleibt wohl ein Wunschtraum. Doch die zunehmende 3D-Digitalisierung von Museumssammlungen auf der ganzen Welt ermöglicht es zumindest, Exponate zu drehen und aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten.

In den 160 Jahren, seit die assyrischen Reliefs und Skulpturen im British Museum untergebracht sind, haben sich dessen Mitarbeiter immer bemüht, die Exponate mithilfe der jeweils neuesten Bildgebungsverfahren zu dokumentieren, um interessierten Wissenschaftlern die Arbeit zu erleichtern. Doch Bilder und selbst Videos werden diesen einzigartigen Kunstschätzen nicht gerecht, und so entschied das Museum, sie durch CyArk in 3D scannen zu lassen.

Für die Digitalisierung der Kunstschätze setzte CyArk unter anderem auf das 3D-Streifenlichtscanning-Verfahren mit Artec Eva. Das Team erstellte nicht nur digitale 3D-Kopien der in der Assyrischen Galerie ausgestellten Tafeln und Artefakte, sondern nahm auch die gelagerten Kunstgegenstände auf. Im Laufe von nur zwei Tagen scannten die CyArk-Mitarbeiter insgesamt 205 Quadratmeter und sammelten 113 Gigabyte (GB) Rohdaten.
Mit den gescannten Daten wollte CyArk ein neues Erlebnismedium schaffen: eine Video-Animation der Galerie. Um die Atmosphäre eines assyrischen Palasts vor vielen Hundert Jahren nachzuempfinden, wurde zudem Fackelbeleuchtung simuliert. Das Video unten zeigt einen frühen Test, der mit den Scans der Reliefs zur Belagerung von Lachisch (Saal 10b) durchgeführt wurde. Das Ziel: die Förderung des öffentlichen Interesses an den assyrischen Kulturschätzen und der Museumssammlung. Zudem sollen Wissenschaftler wie Laien einen besseren Zugang zu dieser alten Kultur erhalten.

Zu diesem Zweck wurden die gescannten Rohdaten über einen Rekonstruktionsalgorithmus (Fast Fusion Algorithmus) mit einem Messpunktabstand von 0,5 bis 0,9 mm (je nach Größe der Datenmengen) in 3D-Modelle zusammengeführt. Mit Hilfe eines automatischen Ausrichtungsalgorithmus (Alignment-Algorithmus) beschleunigte das Team zusätzlich die Anpassung, die Global Registration, der Einzelbilder: Sie war in weniger als einer Stunde abgeschlossen.

Die Verarbeitung der enormen Datenmengen erwies sich als echte Herausforderung für das Team: Um die Texturierung zu beschleunigen, reduzierte es die Flächen der Tafeln (von in der Regel ca. 20 Mio.) auf ca. 4 Mio. und verwendete ein High-End-Gerät mit i7-Intel-Prozessor. Trotz allem nahm das Texture Mapping mit etwa sechs Stunden die meiste Zeit in Anspruch, weshalb die Daten über Nacht verarbeitet wurden.
Die Erstbearbeitung und die Texturierung erfolgten in Artec Studio, der hauseigenen Software von Artec für Eva. Aus den diffusen Texturen wurden dann in Adobe Photoshop Normalmaps generiert (NVIDIA Normal Map Filter) und – für die Fackelreflexionen – durch erweiterte Texturdetails ergänzt. Das 3D-Modell der Belagerung von Lachisch in Saal 10b wurde anschließend mit Hilfe der 3D-Modellierungssoftware Autodesk 3ds Max zusammengesetzt, ausgeleuchtet, animiert und gerendert.

Das Einscannen der Assyrischen Sammlung ist Teil des CyArk-Projekts, mit dem kulturgeschichtlich bedeutende Werke archiviert und der Einsatz von 3D-Technologien für Museen rund um den Globus gefördert werden sollen.
Nach Ansicht des British Museum könnten sich 3D-Technologien künftig durchaus als primäre Methode zur Aufzeichnung von Museumssammlungen etablieren. Das Museum wird seine Sammlungen weiterhin digitalisieren und die gewonnenen Daten zur Neukonzeptionierung aktueller und künftiger Ausstellungen nutzen. Das gesammelte 3D-Material soll der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden.