Kombination Von Tachymetrie Und Nahbereichsphotogrammetrie Zur Modellierung Eines Verstürzten Giebels in Kalapodi, Griechenland

Eidgenssische Technische Hochschule ZrichDARCH Institut Denkmalpflege und Bauforschung


IDB Institut fr Denkmalpflege und Bauforschung


Kombination von Tachymetrie und Nahbereichsphotogrammetrie

zur Modellierung eines verstrzten Giebels in Kalapodi, Griechenland

Silke Langenberg, Martin Sauerbier

Institut fr Denkmalpflege und Bauforschung, ETH Zrich


Umgebungsplanberarb. von N.Hellner


Grabungsplan 2008. Bauaufnahme von N. Hellner, digitalisiert von H. Birk


Freilegung des Giebels (Photo: W.-D. Niemeier)


Rekonstruktion der Westfront des archaischen Sdtempels, N. Hellner


Giebelversturz (Photo: W.-D. Niemeier)


Tachymeter-Messungen undModellierung im Feld mit

TachyCAD,Linienmodell

PhotogrammetrischeBildaufnahme

und Orientierung

Import Tachymeter-Modellnach Photomodeler

Ergnzende Messungen inBildern (manuell/autom.)

Kombiniertes 3D-Modell mitphotorealistischer Textur

Materialisierung mittels 3D-Druck

ArchologischeAnalyse

Generierung eines kombinierten 3D-Modells


3D-Linienmodell aus Tachymetermessungen


Nikon D2 XSBildaufnahme

Terrestrisch bzw. Leiter von verschiedenen Positionen Objektiv mit fester Brennweite (28 mm), Blende fix Tachymeterpunkte dienen als Passpunkte Kalibrierung der Kamera vor Ort (iWitness) Zu grosse Konvergenz der Bilder vermeiden (~20)


Bildorientierung

Leica Photogrammetry Suite Projektparameter (Kameraparameter, Bilder, Passpunkte) Automatische Messung von Verknpfungspunkten, manuelle PP-Messung Export der Bild- und PP-koordinaten in Photomodeler (VBA-Script) Editierung von Fehlmessungen Bndelausgleichung ergibt die 6 Orientierungsparameter pro Bild und 3D-Koordinaten Import der Tachymetermessungen in Photomodeler (DXF)

Passpunktmarkierung mit roter Kreide


Genauigkeit der Bildorientierung s0= 0.64 pixel, RMSE 2.7 mm

Orientierte Bilder und Objektpunkte in 3D Animation:


Orientierte Bilder, photogrammetrisch gemessene Objektpunkte und Tachymeter-Modell

Problem: Triangulation und Definition von Flchen


Nahbereichsphotogrammetrie Luhmann

Z

X

Y

x

y

z

3D-Modellierung zur Ergnzung des Tachymetrie-Modells

Image Matching mittels SAT-PP:

Interest-Punkte Raster-Punkte Kanten

Letzter Schritt: MPGC Matching 2,5D Raster

Beispiel: Teil des Giebels aus Bildern gematcht reduziert auf 42.417 Dreiecke (ursprnglich 1 mm Aufl.)

Konvergenz bedingt Koordinatentransformation (Z-Achse in Kamerarichtung)


3D Ansicht des kombinierten, texturierten 3D-Modells. Fr die Herstellung des physischenModells wird noch eine Ebene eingefgt um die Unterseite abzuschliessen.


Fazit

Tachymetrie sehr effizient und genau dank Modellierung im Feld

Photogrammetrische Bildaufnahme und Kalibrierung (ca. 1 Tag)

Genauigkeit der Photogrammetrie im Nahbereich vergleichbar mit Tachymetermessungen

Probleme in der Modellierung, z.B. Spalten

Probleme beim Image Matching bei zu starker Konvergenz der Bilder

Verschiedene Optionen durch Kombination: ergnzende Messungenin Bildern, hochauflsende 3D-Punktwolken, Texturierung (auch

der Tachymetermodelle)

Documents

Kombination Von Tachymetrie Und Nahbereichsphotogrammetrie Zur Modellierung Eines Verstürzten Giebels in Kalapodi, Griechenland