idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Weltpremiere
Virtuell in 3D durch die Alpen-Höhle fliegen
Wer in den Alpen wandert, hat im Rucksack zumeist eine Karte dabei. Auf dem zweidimensionalen Blatt Papier sieht der Wanderer zwar, wie der Weg verläuft, er kann auch ablesen, welche Höhenunterschiede er überwinden muß, aber real vorstellen können sich sogar gelernte Kartographen manchmal nicht genau, wie steil der Bergweg hinauf- oder hinabführt - wie anstrengend letztlich die Wanderung ist. Um diesen Mangel der herkömmlichen Landkarten zu beheben, beschäftigt sich Professor Manfred Buchroithner, Direktor des Instituts für Kartographie der Technischen Universität Dresden, und seine Arbeitsgruppe mit der Idee, geographische Karten dreidimensional darzustellen. Herausgekommen sind der weltweit erste filmische 3D-Fledermausflug durch die geometrisch exakte Dachstein-Südwand-Höhle und die erste großstabmäßige holographische Hochgebirgskarte der Welt.
Der filmische 3D-Fledermausflug
Freihängend Abseilen mit vollem Gepäck und der gesamten Vermessungsausrüstung, um 60 Meter Höhenunterschied zu überbrücken, durch eine winzige Spalte kriechen, in der ein Mensch mit Konfektionsgröße 52 stecken bleibt, sechs Nächte unter Tropfsteinen in der teilweise noch unerforschten Dachstein-Südwand-Höhle in der Steiermark schlafen - diese körperlichen Anstrengungen mußten die Dresdner Kartographen erst einmal auf sich nehmen, um lasergenau das komplette Höhlensystem 1.200 Meter tief unter der Erde vermessen zu können, damit die Forschung über der Erde revolutioniert wird.
30 Seiten Vermessungsdaten mit rund 1.800 3D-Punkten haben die Kartographen im Universitätsrechenzentrum der TU Dresden bei Dr. Bernd Hetze und seinem Team abgeliefert. Hetze war sogar selbst ein paar Tage mit in dem Höhlensystem, um einen Raumeindruck zu bekommen. "Die Datensammlung der Kartographen war für uns die Basis, um daraus ein Gitter zu berechnen, das grob den Höhlenraum wiedergibt", berichtet Hetze. Kombiniert mit den Höheninformationen aus einer Satellitenaufnahme und einem Geotiff-Bild konnte dann im Universitätsrechenzentrum der TU Dresden die realistische Videoanimation errechnet werden. Hetze: "Als Gesamt-Rendering-Zeit ergibt sich auf fünf Parallel-Prozessoren des SGI-Supercomputers ein Zeitumfang von 135 Stunden."
Und Sinn macht diese weltweit erste, rund 2,5 Minuten lange Videoanimation allemal. Professor Manfred Buchroithner: "Wir haben das Höhlensystem vermessen und dreidimensional visualisiert. Nach uns untersuchen Geologen und Karst-Hydrologen die Höhle, die erdgeschichtlich sehr interessant ist." Diese Wissenschaftler müssen nun nicht mehr auf die herkömmlichen "flachen" Karten zurückgreifen, sie können schon vorab einen realistischen Raumeindruck von der Höhle gewinnen.
Das Audiovisuelle Medienzentrum der TU Dresden hat aus der Animation und Aufnahmen in der Höhle einen 19minütigen Film produziert. "Das Loch im Stein", so der Filmtitel, hat am 25. Juni 1999 in Ramsau am Dachstein in der Steiermark Premiere.
Die großstabmäßige holographische Hochgebirgskarte
100x110 Zentimeter mißt die Karte. Was für Laien zunächst wie eine einfache Glasplatte aussieht, wird durch einen Halogenstrahler zum Leben erweckt: Das wellige Karsthochplateau in der Steiermark, das an den Rändern scharf abfällt, an der Süddachsteinwand beispielsweise bis zu fast 1.000 Metern, erstreckt sich dreidimensional vor dem bloßen Auge des Betrachters. Wer sich vor dem Hologramm nach links bewegt, sieht über den Berggipfeln die Beschriftung schweben, von rechts ist nur die Landschaft zu sehen. Solch' ein 3D-Effekt läßt sich mittlerweile mit Computern simulieren. Das Hologramm wirkt von verschiedenen Betrachtungspunkten echt dreidimensional, vermittelt somit den Eindruck einer - virtuellen - Landschaft.
Robert Schenkel, Diplomand und Mitarbeiter von Prof. Buchroithner im Institut für Kartographie der TUD, erklärt den Hologramm-Effekt: "Wenn ein Stein ins Wasser geworfen wird, ergeben sich konzentrische Kreise. Werden zwei Steine ins Wasser geworfen, dann durchdringen beziehungsweise überlagern sich die Ringe. Genau das macht auch das Licht." Für das Hologramm wird auf einem Film ein sogenanntes Interferenzmuster aufgezeichnet. Dafür wird der Strahl eines Lasers aufgeteilt. Der erste Teilstrahl - dem ersten Stein entsprechend - erfaßt gewissermaßen die Objektform (abgelenkter Strahl), der zweite den geraden originalen Strahl des Objektes. Intensität und Phase des Laserlichtes werden quasi "eingefroren" und dann durch Beleuchtung unter gleichen geometrischen Bedingungen wieder "aufgetaut".
Seit dem 10. Juni 1999 ist die erste großstabmäßige holographische Karte der Welt im Westflügel des Instituts für Kartographie installiert. Demontiert wird sie einstweilen nur vom 11. bis 25. August 1999 für den Welt-Kartographentag im kanadischen Ottawa, wo sie einen der bedeutendsten Höhepunkte der Nationen-Kartenschau bilden wird.
Informationen: Professor Manfred Buchroithner
Instutit für Kartographie, Telefon (03 51) 4 63-48 09, Fax (03 51) 4 63-70 28, e-Mail: buc@karst9.geo.tu-dresden.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Geowissenschaften
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).
