Die Punktwolken des Wettergotttempels von Aleppo

Die Augmented Reality hatte ich mal 2012 im Blog. Das Thema Augmented Reality war damals wegen dem Projekt Google Glass sehr präsent. Die revolutionären Vorstellungen, die im Raum standen, konnte diese Augmented-Reality-Brille aber nie erfüllen. In der Folge ist es stiller um das Thema Augmented Reality geworden. Zwischenzeitlich rückte dafür die Virtual Reality stark in den Vordergrund. Mittels einer mit Papphalter und eigenem Smartphone gebastelten Virtual-Reality-Brille kann jeder mitmachen. Eine „höhere Intensität der Immersion“ versprechen laufend neu auf den Markt kommende VR-Headsets. Ein Foto mit einem Saal voll Leuten mit VR-Headset ging durch alle Medien. Die meisten von uns werden sich erinnern. Im letzten Jahr rutschte nun wieder die Augmented Reality mit dem Erfolg von Pokémon Go ganz in den Vordergrund. Wobei man sehen konnte, daß die Technologie Augmented Reality kaum noch thematisiert wurde. Also 3D-Scans, Virtual Reality und selbst die den meisten nicht so präsente Augmented Reality scheinen schon ziemlich in der Mitte der Gesellschaft angekommen zu sein. Zumindest im Smartphone-nutzenden Teil.

Im Archäologie-Bereich sieht man die genannten Stichworte derzeit oft im Zusammenhang mit den aktuellen traurigen Kriegsereignissen. Kann man zerstörte Kulturgüter mittels 3D-Modellen aus vorhandenem Bildmaterial oder aus schnell gemachten 3D-Scans wieder virtuell entstehen lassen? Reichen die vorhandenen Daten als Grundlage für eine physische Rekonstruktion? Siehe etwa hier den aktuellen Artikel in der New York Times „Damaged by War, Syria’s Cultural Sites Rise Anew in France“.

Ich weiß nicht, wie weit aus der Not heraus mit aktuellen Drohnen erstellte Datenmengen mit den Ergebnissen stationärer älterer Scanner aus der Zeit vor den Kämpfen vergleichbar sind. Vielleicht sind die Datenmengen - Punktwolken im Interview - des Wettergotttempels von Aleppo wesentlich umfangreicher, aber wie Prof. Thomas Bremer sagt noch ohne Farbe. Jedenfalls toll, daß wir die Daten haben. Man möge in dem vor zweieinhalb Wochen erschienenen Artikel von Eva Götting mit eingebundenen Videos „Archäologie durch die virtuelle Brille“ unbedingt das erste Video mit dem Interview mit Prof. Dr. Thomas Bremer ansehen. Die Umgebung, in der dieser Tempel des Wettergottes eingebunden war - ziemlich viel davon dürfte jetzt zerstört sein - ist in einem Video auf der Webseite Virtual Archaeology der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin zu sehen.

Der Artikel von Eva Götting informiert mit seinen Videos zwar nicht auf der Ebene der verwendeten Techniken, vermittelt aber dennoch bemerkenswert tiefgründig Probleme und Gedanken im Zusammenhang mit dem Projekt. Siehe etwa die Idee der „Virtual Reality als Publikationsformat“. Und den im Video geäußerten Gedanken, mittels der Virtual Reality eine „Varianz von Hypothesen“ darzustellen. Also nicht so im Sinne: so hat die Mauer des Tempels des Wettergottes vermutlich ausgesehen. Sondern: die Mauer könnte aus diesen Gründen so und aus jenen Gründen so ausgesehen haben. Das klingt natürlich sinnvoll für die Diskussion unter Wissenschaftlern. Für den Laien wäre das ungewöhnlicher, sollte aber im Grunde genommen auch seine Informationsbasis darstellen.

In dem Interview mit Thomas Bremer fiel mit den Annotationen ein Stichwort, das ich im letzten Eintrag in der Formulierung „allgemein lesbare Annotationen zu Multimedia-Daten wie etwa den MOOC-Videos“ verwendet hatte. Beim Durchlesen meines Eintrages hatte ich überlegt, ob ich das „allgemein lesbar“ so schreiben kann. Es war ja in der Konstellation primär für den Rechner gedacht, damit er verschiedene Medien verbandeln kann. Aber es ist wirklich mit ein paar eckigen Klammern und reservierten Wörtern und Zeichen gut für Menschen les- und schreibbar. Also stimmt das mit dem „allgemein lesbar“. Beim Wettergotttempel geht um Anmerkungen zu den Objekten/verwendeten Symbolen im Tempel.

Im verlinkten Eintrag hatte ich auch den Hinweis auf den am 16. Januar bei Coursera startenden „Archaeoastronomy“-MOOC. Der MOOC mag für neu gewonnene Wettergotttempel-Fans ganz interessant sein. Prof. Thomas Bremer erwähnt, daß die Konstellation der Sterne und die Sonnensituation für den Tempel des Wettergottes eine Rolle spielte.

Keltisches Zauberbuch

Das Thema Augmented Reality hatte ich vor zwei Monaten im Blog. Bei der Augmented Reality geht es um die Anreicherung der realen Welt um computergenerierte Zusatzobjekte. Knackpunkte sind die Erfassung der realen Welt, das passende Anzeigegerät und der Aufwand für das Hineinrendern der computergenerierten Zusatzobjekte. Smartphones geben der Augmented Reality einen großen Schub, weil man mit einem Smartphone schon einen Computer mit für die Orts- und Lageerkennung verwendbaren Sensoren herumträgt. Anderseits wurde die Smartphone-Anzeige nicht eigens für Augmented-Reality-Anwendungen gemacht, da wäre eine Brille wie im erwähnten Project Glass besser geeignet. Die Leistungsfähigkeit der Rechner stößt auch schnell an Grenzen, wenn die computergenerierten Zusatzobjekte naturgetreu in die Szene hineingerendert werden sollen.

Wie ich es damals geschrieben habe: ich glaube daran, daß die Augmented Reality ganz groß kommt. Also müßte man da rein. Machbar sollte schon einiges sein. Ich weiß nicht, wie schwer der Einstieg softwareseitig ist, aber es stehen schon Bibliotheken zur Verfügung, so daß man vieles nicht mehr selbst ausprogrammieren muß. Zudem kann man auf den Überraschungseffekt setzen - die meisten wissen nicht, was da schon geht. Auf der anderen Seite dürfte man jenseits der verfügbaren Software-Bibliotheken und der weit verbreiteten Hardware auch schnell auf exponentielle Aufwandssteigerungen stoßen. Die Kunst dürfte also auch sein, in diesem Spannungsfeld mit begrenztem Budget durchzunavigieren und trotzdem beeindruckende Ergebnisse vorzustellen.

Auf so ein beeindruckendes Ergebnis bin ich gestern gestoßen. „Die Kelten – eine lebendige Geschichte“. Eine von Martin Kovacovsky und Marius Hügli realisierte „Augmented Reality Installation für die Dauerausstellung “Von der Steinzeit zu den Römern” im Museum zu Allerheiligen, Schaffhausen, Eröffnung März 2012“. Das Museum nennt das Buch in ihrem Medientext ein „Zauberbuch“. Das finde ich nicht unpassend. Manchem Augmented-Reality-Neuling wird es schon von den technischen Grundlagen her so vorkommen. Zudem ist die Umsetzung wirklich zauberhaft.

Im „Zauberbuch“ gibt es auch eine Keltenhausrekonstruktion, solche Rekonstruktionen hatte ich mir ja im Blog-Eintrag gewünscht. Allerdings wird die Rekonstruktion nicht in die freie Natur gerendert, sondern in das „Zauberbuch“, das den gut erkennbaren Marker liefert. Es gibt einen drei Jahre alten Bericht in der 3sat Mediathek über ein Projekt, in dem tatsächlich versucht wurde, keltische Häuser an Orginalplätzen darzustellen: „Mit den Kelten durch Basel wandern“. Eingangs genannte Restriktionen waren hier noch deutlicher sichtbar. Rechner, Anzeigegerät mit Blickrichtungserkennung und das Equipment für die Ortserkennung mußten eigens mitgenommen werden. Trotz Orginalschauplatz wird die freie Natur auch hier nicht mit der Keltenwelt durch Rendern verbunden. Vielmehr wird die Keltenwelt über das Bild der Realität gelegt. Je langsamer der Betrachter läuft umso stärker.

Übrigens schön, daß dieser Beitrag noch zugreifbar ist. Der im letzten Eintrag über den „Wikipedian in Residence“ erwähnte Film „Die Bernsteinstraße“ ist es nicht mehr. Arte scheint sich mit der 7-Tage-Regel auf den Sendetermin am 2. Juni zu beziehen, die Wiederholung gestern morgen hat diese Zeitspanne nicht verlängert.

Von der virtuellen Bestückung der Landschaft nun zu einer Keltenschanze, die ganz real inklusive Keltenhäusern bei Auernheim in der Nähe von Treuchtlingen wiedererstehen soll. Ja wirklich! Hier bei Cernunnos Celtoi kann man mehr darüber erfahren. Am letzten langen Wochenende hätte man sich den Projektstand bei den „Keltischen Handwerkertagen“ vor Ort ansehen können, ich habe das aber für einen Hinweis im Blog zu spät mitbekommen.

Der Hinweis auf den Umzug von Simon Kahnerts Blog „Geschichte erLeben“ auf seine Homepage Kahnerts.com kommt nicht zu spät (seine alte Blogadresse gibt es ja noch, die hinüber linkt). Ich will jetzt seine letzten Buchvorstellungen zu den Kelten herausgreifen: „Die Kelten am Hohenasperg“ und „Das Zeitalter der Keltenfürsten“.

Der Hohenasperg gilt als der Herrschaftssitz der örtlichen Keltenfürsten. Also nicht das nahe Hochdorf, das durch das dort gefundene Grab vielleicht bekannter ist. Dem in Hochdorf gefundenen Grab wurde das Keltenmuseum Hochdorf gewidmet und der Grabhügel rekonstruiert. Er lag in Sichtweite des Hohenaspergs, dessen Kreis der Begrabene zuzurechnen ist. Wenn ich mich nicht irgendwie verhauen habe, dann sollte die Erhebung in der Mitte des letzten Bildes in meinem Blog-Eintrag zum Keltenmuseum Hochdorf der Hohenasperg sein. Hohenasperg und Hochdorf liegen nahe der Enz an ihrem Unterlauf, kurz vor der Einmündung in den Neckar. Enzaufwärts gab es bei Neuenbürg eine zeitlich passende keltische Eisenverhüttung.

Augmented Reality

Wenn man mich nach den nächsten großen Neuerungen fragen würde, die unser Leben merklich verändern werden, dann würde ich an die Augmented Reality denken. Bei der Augmented Reality geht es um die Anreicherung der realen Welt um computergenerierte Zusatzobjekte, die man dann gemeinsam mit der realen Welt in seinem Anzeigerät besichtigen kann. Anzeigegeräte wären bspw. Smartphone, Tablet, Monitor, Pilotenhelm, „Head-Mounted-Display“ (Datenbrille, früher in der Art „verunglückte Taucherbrille“).

Man könnte sich eine computerergänzte Realität so vorstellen, daß man ein Sortiment an Keltenhaustypen identifiziert hat, wie sie beispielhaft im Keltenmuseum Hochdorf dargestellt werden. Diese Haustypen müßte man als Modelle im Computer haben. Idealerweise lassen sich diese Modelle im Computer auch noch variieren, bspw. in der Größe, um sie an die Realität vor Ort anpassen oder Variationen ausprobieren zu können. Anderseits hat man vielleicht durch Messungen in der Keltenschanze Buchendorf Pfostenlöcher identifiziert, die auf bestimmte Haustypen hindeuten. Und nun könnte man mittels dieser Forschungsdaten und den vorhandenen Hausmodellen solche Zusatzobjekte in der Keltenschanze erzeugen und vor Ort mittels einem Anzeigegerät besichtigen.



Die Anwendung der Firma Metaio in Video 1 ist verglichen mit der Keltenschanzen-Vision stark abgespeckt. Der Keltenschanze entspricht hier das Modell eines Zimmers mit Einrichtung, das mittels einer Tablet-Kamera angesehen wird. Ein virtueller Stuhl und ein TV-Gerät übernehmen die Rolle der virtuellen Keltenhäuser, also der computergenerierten Zusatzobjekte. Wie man sieht, funktioniert diese Anwendung schon und der Stuhl lässt sich im Zimmer herumschieben und das TV-Gerät in der Größe ändern. Das „Hineinrechnen“ (Rendern, die Bildsynthese) des Stuhls in das angezeigte Zimmer müßte das Tablet übernehmen.

Video 2 zeigt ein Beispiel von der CeBit. Hier wird das Bild eines Firmenvertreters im Smartphone lebendig und beginnt über die Firma zu reden und eine Mandanten-Infokarte (wohl eine Art Visitenkarte) zeigt, wie es im Büro des Mandanten zugeht.



Augmented Reality gilt als „reife Technologie“. Ich interpretiere das mal so, daß die Probleme theoretisch gelöst sind. Also auch die Anzeige von künstlichen Objekten in einer komplexen realen Keltenschanze müßte gehen. So etwas dürften die meisten schon aus entsprechend angereicherten Filmen kennen. Allerdings funktioniert das noch nicht in Echtzeit. Also für jede Sekunde Film wird eine längere Zeit gerechnet. Und das mit einer viel höheren Rechenleistung, als in absehbarer Zeit Tablets und Smartphones bieten können.

Also echt wirkende Keltenhäuser wären in diesem Sinne wohl sehr teuer. Die wird man vor Ort nicht so schnell sehen. Aber einfache schematische Darstellungen müßten gehen. Der Wintergarten im Video 3 von der Ludwig-II.-App sieht wie so eine schematische Darstellung aus.

Aus der Entfernung würde ich auf mehrere Zehnerpotenzen Unterschied beim Aufwand tippen und denken, daß solche einfacheren Lösungen schon in die Mach- und Bezahlbarkeit hineingerutscht sind. Aus der Nähe wird am Freitag auf der Tagung aufbruch. museen und web 2.0 mehr über diese App von Dr. Klaus Ceynowa von der Bayerischen Staatsbibliothek zu erfahren sein. Auf die Tagung hatte ich schon im Eintrag zu den Wissenschaftsblogs hingewiesen.



Schemazeichnungen sind oft völlig ausreichend. Ich fand eine Anwendungsidee faszinierend, bei der man sich bei Ansicht eines realen Motors ein Motorteil anzeigen lassen und sehen kann, wie es im Motor verbaut ist. Ohne so großen Aufwand für die Bildsynthese zu rechnen sind auch eingeblendete Zahlenwerte und Videos wie im folgenden Google-Video vom Project Glass, das in der Woche vor Ostern eine große Aufmerksamkeit bekommen hat:



Ob Puristen das überhaupt als Augmented Reality durchgehen lassen? Es wird zwar die Reality ergänzt, es gibt aber keinen Versuch künstliche Objekte in die Realität hineinzurendern. Zumindest dieses Google-Video sollte man sich aber angesehen haben, um zu wissen, was so alles kommen könnte. Golem schreibt sogar, daß es eine Google-Brille schon zum Jahresende 2012 geben soll. Für eine Brille würde sprechen, daß ein Smartphone nicht als Interface für die Augmented Reality gedacht war, also dafür eher unpraktisch ist. Die Brille ist aber auch nicht so unproblematisch, wie in diesem Auszug aus Technology Review zu lesen ist. Daneben gibt es Befürchtungen, daß man ungewollt auch noch mit jeder Menge Werbung angereichert wird, wie es die folgende Parodie in Video 5 zeigt. Und natürlich wurde schon daran gedacht, daß hier viele persönliche Daten gesammelt werden können, und da könnte ein Pegel überschritten sein.



Abgesehen davon muß man die passende Informationsinfrastruktur haben. Im Beispiel mit der Keltenschanze die Geo-Koordinaten der vermuteten Haustypen und ein Verweis auf die Berechnungsvorschrift, wie man aus den Daten die Häuser generiert. Diese Berechnung muß auch einmal ausprogrammiert worden sein. Um hier mal wieder den BayernViewer-denkmal zu erwähnen: Bayern hätte ein Geo-Informationssystem, in dem die Denkmäler abgelegt sind. D.h. man könnte schon die GPS-Daten eines mobilen Anzeigegeräts einem Denkmal zuordnen. Vielleicht gibt es bezahlbare Zwischenlösungen: zum Denkmal Keltenschanze Buchendorf werden die Daten für die Keltenhäusergenerierung abgelegt, und wenn von der Keltenschanze jemand anfrägt, dann wird ihm ein komplett virtuelles Modell generiert, ohne auf seinen aktuellen Standort und seine Blickrichtung Rücksicht zu nehmen.

Zurück zu allgemeinen Augmented-Reality-Problemen: GPS-Koordinaten stehen oft nicht zur Verfügung und sind meistens auch nicht hinreichend, um genau den Standort und das betrachtete Objekt zu bestimmen. Die Bilderkennung mittels der eingebauten Kamera dürfte oft eines dieser theoretisch gelösten Probleme sein - bei sehr viel Rechenzeit und riesigen Datenbeständen zum Vergleichen geht es. Praktisch wird die Bilderkennung wohl in Kombination mit allen möglichen Tricks eingesetzt: GPS, Kompass, Lagesensoren, Marker (= einfach erkennbare Markierung), ... Die Mandanten-Infokarte in Video 2 und die lebendig werdenden Eintrittskarten in Video 3 dürften bspw. als solche Marker fungieren.

Wegen der praktischen Probleme habe ich nicht an den großen Knall geglaubt, aber vielleicht bringt so ein Project Glass und eine Konkurrenz der Großen untereinander das Thema Augmented Reality auch schlagartig in die Köpfe der Leute. Ich hätte eher gedacht, daß nach und nach immer mehr Anwendungen in die Machbarkeit durchrutschen. Manche werden so „billig“ sein, daß man sich das allein dazu erlauben kann, um etwas Aufmerksamkeit zu bekommen. Manche machen das Leben komfortabler und es wird auch viele Anwendungen geben, die ungemein nützlich sind. Hinsichtlich einer angereicherten Keltenschanze Buchendorf wage ich keine Voraussagen zu treffen. Die anderen Bundesländer haben ja bspw. nicht einmal einen BayernViewer-denkmal, obwohl das jetzt schon lange technisch machbar wäre.