Software rekonstruiert 3D-Gebäude aus Internetfotos

Ein Forscherteam der TU Darmstadt und der Universität Washington hat gemeinsam mit Microsoft Research eine Software entwickelt, die aus Fotos eine dreidimensionale Abbildung der Welt rekonstruieren kann.

Foto © TU DarmstadtErrechnetes 3D-Modell des Doms in Pisa

Das Besondere dabei: Für die 3D-Darstellung können beliebige Fotos aus dem Internet verwendet werden. Die entwickelte Software stellt daher eine kostengünstige Alternative zu bisherigen Verfahren dar, in denen teure Stereokameras oder Laser-Vermessungssysteme benötigt wurden, um Gebäude dreidimensional abzuscannen.

Daten sammeln. "Unser Forschungsprojekt wurde bereits im Sommer 2006 im Rahmen eines Aufenthaltes an der Universität Washington gestartet", berichtet Michael Goesele, seit 2007 Juniorprofessor für Grafisch Interaktive Systeme an der TU Darmstadt, im Gespräch mit pressetext. Als Basis der Forschung habe man sich auf ein in Washington entwickeltes Foto-Tool stützen können, das es ermöglicht, in einem "Structure from Motion" genannten Verfahren den Standpunkt der Fotografen, die Eigenschaften der verwendeten Kameras sowie die Grobstruktur des Objekts zu bestimmen. "Die errechneten Daten dienen dann in einem zweiten Schritt als Basisgerüst, um ein detailliertes Modell erstellen zu können", so der Forscher.

Verschiedene Fotos - ein Modell. In mehreren Testläufen konnte die Software dabei schon überzeugen. So griff man für die Rekonstruktion der Kathedrale Notre Dame in Paris auf Bilder der Internetseite Flickr zurück. Aus den über 88.000 frei verfügbaren Fotos, die dort zu diesem Thema zu finden waren, wählten die Forscher alljene aus, die das Bauwerk aus verschiedenen Perspektiven zeigen und konnten so ein 3D-Modell der Kathedrale errechnen. Bei einem weiteren Test konnte aus 56 verschiedenen Fotos von acht Fotografen ein partielles, dreidimensionales Modell des Doms in Pisa erstellt werden. Die Software arbeitet dabei mit erstaunlicher Genauigkeit, lediglich 0,25 Prozent betrug der durchschnittliche Fehler bei diesem Modell.

Rom wird "nachgebaut". Aktuell arbeitet die Forschergruppe um Goesele an einem sehr ambitionierten Projekt: Aus einer Million Fotos soll eine virtuelle 3D-Darstellung der Stadt Rom entstehen. "Längerfristige Vision ist die detailgenaue 3D-Modellierung der gesamten Erdoberfläche", erläutert der Forscher gegenüber pressetext. Betreffend des Zukunftspotenzials der entwickelten Software gibt sich Goesele optimistisch: "Das hier ist im Moment pure Grundlagenforschung. Sicher würden sich neben den Kollegen von Microsoft auch Unternehmen wie Google für die Technik interessieren." Über eine kommerzielle Nutzung der Software sei laut Angaben des Wissenschaftlers aber noch keine Entscheidung gefällt.