Vom Bild zum Objekt der Begierde

Eine neue Software erstellt aus schlichten Fotos derart genaue 3D-Modelle von Gegenständen, dass sich mittels 3D-Druck-Verfahren Kopien von ihnen herstellen lassen.

Wer gerne in große Kunstausstellungen geht, weiß, wie das Kunstmerchandising boomt. Da kann man in Museumsshops schon allerlei hübsches Designspielzeug kaufen. Mit Hilfe einer neuen Software, die diese Woche von Autodesk veröffentlicht wird, wird der Griff ins Portemonnaie vielleicht bald immer seltener: „Photofly“ kreiert aus Fotos von einem Objekt einen 3D-Datensatz, der sich anschließend mit geeigneten Geräten – etwa einem 3D-Drucker – in eine Kopie des Gegenstandes verwandeln läässt.

„Wir können aus einem Satz von Fotos 3D-Daten in sehr hoher Auflösung generieren – die Punktdichte ist in etwa so hoch wie bei einem 3D-Laserscanner“, sagt Brian Mathews, Gruppenleiter in den Autodesk Labs. Statt eines Scanners, der Tausende von Euro kostet, genügt nun eine schlichte Digitalkamera. 40 überlappende Aufnahmen eines Objekts würden für die Software genügen, um daraus einen 3D-Datensatz zu errechnen, so Mathews.

Photofly wird zunächst nur auf Windows-Rechnern laufen. Die Software lädt die Fotos in eine Server-Cloud hoch, wo sie verarbeitet werden. Die gerenderten 3D-Daten kann man sich dann als ein Gitternetzmodell anzeigen lassen oder als ein Modell mit farbigen Oberflächentexturen. Während die Modelle über eine iPad-App Freunden zur Ansicht zur Verfügung stehen, lassen sich die 3D-Daten, abgespeichert in Standardformaten, in CAD-Programmen weiter bearbeiten.

Die räumliche Abweichung der Modelle vom Original liege bei gutem Fotomaterial bei unter einem Prozent, sagt Mathews. „Sie könnten das Modell dann an einen 3D-Druck-Dienstleister schicken und es sich auch in einer anderen Größe anfertigen lassen.“ Die niederländische Firma Shapeways zum Beispiel druckt 3D-Modelle in verschiedenen Kunststoffen, Keramikverbindungen und Metall. Einfache 3D-Drucker wie der Makerbot oder der Mendel, die aus dem RepRap-Projekt hervorgegangen sind, bieten inzwischen auch die Möglichkeit zum 3D-Druck zuhause.

Photofly sei die erste Software für den Verbrauchermarkt, die genau genug für eine Weiterverarbeitung im 3D-Druck sei, betont Mathews. PhotoSynth von Microsoft Research hingegen erreiche diese Genauigkeit noch nicht und füge Bildinhalten eigentlich nur eine dritte Dimension hinzu.

In Photofly wird anhand von markanten Details in den verschiedenen Fotos – mittels Triangulation – zunächst die jeweilige Position der Kamera berechnet. Sind die Kamerapositionen bekannt, kann die Software in weiteren Triangulationsrunden eine detailreiche Oberfläche des abgebildeten Gegenstands räumlich nachbilden.

„Digitalkameras und Handykameras sind so beliebt, dass es inzwischen wahrscheinlich eine Milliarde Sensoren gibt, mit denen sich solche 3D-Inhalte erstellen lassen“, sagt Yuan-Fang Wang, Informatiker und Gründer der Firma VisualSize, die an einer ähnlichen Software arbeitet.

Auch wenn die Technologie inzwischen ausgereift genug für den Endanwendermarkt sei, gebe es noch Beschränkungen, die manchen Nutzer frustieren könnten. „Das Objekt darf nicht zu flach sein, weil die Software dann nicht mehr genug Vergleichsmerkmale findet“, erläutert Wang. Ebenso sollte es nicht allzusehr glänzen oder sich schnell bewegen. Im Moment sei noch schwer abzuschätzen, welche Anwendungen besonders beliebt würden, weil die Technologie für Verbraucher noch ganz neu sei.

Zumindest die Größe der fotografierten Objekte spielt für Photofly keine Rolle: Häuser oder Insekten eignen sich gleichermaßen. Auch müssen nicht alle Bilder aus derselben Kamera stammen. Autodesk hat etwa aus verschiedenen im Netz zugänglichen Aufnahmen von Mount Rushmore ein Modell des Denkmals kreiert, in dem die Porträts von vier US-Präsidenten in eine Bergflanke gemeißelt sind (siehe Video).

Die Anthropologin Louise Leakey hat Photofly bereits getestet und damit 3D-Modelle von frühmenschlichen, in Kenia gefundenen Knochen erzeugt. Mit den Modellen kann ihr Team nun mit Fachkollegen in aller Welt leichter online zusammenarbeiten. Darüber hinaus ermöglichen sie auch die Vermessung etwa von Zähnen in Kiefern, ohne die empfindlichen Fundstücke selbst berühren zu müssen (siehe Video).

Eine weitere Anwendung für Photofly sieht Autodesk-Mann Mathews in der energetischen Sanierung von Gebäuden: „Sie können aus einem Haufen Fotos sehr schnell ein Modell erstellen und an ihm wichtige Messungen vornehmen, um herauszufinden, wo sie das Gebäude umbauen müssen.“ Künstler und Industriedesigner indes dürften sich über das Potenzial einer Software wie Photofly weniger freuen. Denn letztlich öffnet es für die Welt der schön gestalteten Dinge die Tür zur billigen selbstgemachten Kopie. Ein „3D-Napster“ dürfte da nicht mehr lange auf sich warten lassen. (nbo)