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aventinus antiqua Nr. 25 [16.11.2014] / Skriptum 4 (2014), Nr. 1 

[Gastbeitrag]

Frank Bauer / Boris Dreyer / Günther Greiner / Marvin Holdenried / Bert Riffelmacher 

Blick in die Historikerwerkstatt: Informatik und Altertumswissenschaften 

Vom Nutzen und Einsatz etablierter Methoden digitaler Visualisierungen auf Ausgrabungen in der Türkei (Metropolis, Ionien) 

Einleitung 

Die Disziplinen der Archäologien (Ur- und Frühgeschichte, Klassische Archäologie, christliche Archäologie, Byzantinistik), der Alten Geschichte und Klassischen Philologie – soweit letztere Anteil an der Grundwissenschaft Epigraphik hat – sind schon seit langer Zeit einer Tendenz der ‚Technisierung‘ unterworfen. So sind etwa Ausgrabungen und Surveys ohne Global Positioning System (GPS) oder differential GPS gar nicht mehr denkbar. Geologische und geodätische Begleitung von archäologischen und historischen Untersuchungen sind inzwischen fest etabliert. [1] Das erhöht die Abhängigkeit von der interdisziplinären Kommunikation.

In diesem Zusammenhang sollen die Zukunftsperspektiven der digitalen Visualisierung antiker Bausubstanzen, Artefakte und Überreste des antiken Ausgrabungsortes Metropolis (Ionien) in der Westtürkei aufgezeigt werden – mit paradigmatischer Zielsetzung. Die Zusammenarbeit besteht seit Frühjahr 2013. Erstmalig haben Mitarbeiter des Lehrstuhls für Graphische Datenverarbeitung im Herbst 2013 für eine Woche in Metropolis gearbeitet. 

Metropolis ist eine Gründung der hellenistischen Epoche, wahrscheinlich der Seleukiden [2]. Die Mauern der Stadt und der Akropolis stammen aus dem 3. Jahrhundert v. Chr. Die Bürger dieser Gründung kamen aus umliegenden Dörfern oder waren altgediente Söldner der seleukidischen Herrscher. Geprägt ist das antike Stadtbild durch zwei Bauphasen: Die erste Phase datiert in die Periode der attalidischen Dominanz des 2. Jh. v. Chr. Es entstanden das Ratsgebäude, die Stoa und das Gymnasium, weiter das Theater. Die zweite gut fassbare Periode gehört in die erste Principatszeit (um die Zeitenwende und 1. Jahrhundert n. Chr.): Das Theater (Skenegebäude) wurde zu Beginn der tiberianischen Zeit ausgebaut. [3] Kaiser Tiberius stiftete ebenfalls die neue Stoa. [4] Zur Zeit des Kaisers Nero entstand ein Bad an der Stelle des Gymnasiums. [5] Weitere Gebäude, insbesondere der hellenistischen Zeit, sind auf den oberen Terrassen der Stadt zu erwarten, auf den unteren Terrassen lagen die römischen Privatgebäude sowie eine Latrine, die Teil der Kanalisation und des modern anmutenden, technisch ausgefeilten Pumpsystems war, welches Frischwasser zum Neronischen Bad hinauf – und von dort die Abwässer wieder hinabführte, um gleichzeitig die Latrinen durchzuspülen. Auch das zweite nachchristliche Jahrhundert lässt sich fassen. So gehören die unteren Thermen, die ab der zweiten Hälfte des zweiten Jahrhunderts gegründet und seither laufend ausgebaut wurden, in diese Phase. [6] Später wurde die Stadt Bischofssitz, in byzantinischer Zeit Teil eines Forts, dessen auch heute noch dominierende Schenkelmauern die antike Stadt durchschnitten. Dadurch wurden die Gebäude zum Teil bewahrt, zum Teil jedoch wurde die Festungsmauer gerade aus Spolien der Stadt aufgebaut (s.u.).

Seit den 1980er Jahren wird an der Stelle der antiken Stadt gegraben, nachdem schon zuvor das Kaystrostal, an dessen westlichem Ende auf einem dem Galesiongebirge vorgelagertem Berg die Stadt Metropolis lag, vom südlich gelegenen Ephesos her kommend in Surveys erschlossen worden war. Die Grabungen standen bis 2007 unter der Leitung von Recep Meriç. Seither werden sie durch seinen Schüler Serdar Aybek geleitet. 

Der Stadtberg bietet ideale Bedingungen für die angestrebten Untersuchungen: Er ist nicht modern bebaut. Seine antike Bebauung lässt sich gut nach Phasen unterscheiden, auch aufgrund der Bauweise auf den Terrassen des Stadtberges. In idealtypischer Weise können daher zugleich herkömmliche Untersuchungen (Grabungen, Surveys) betrieben und neue Methoden eingesetzt werden. Letztere haben nicht nur zum Ziel, die zeitlich eingeschränkten, traditionellen Untersuchungen über die kurzen Phasen der Grabungskampagnen und der Anwesenheit vor Ort hinaus auszudehnen, sondern auch diese an Orte zu verlegen, die bessere Arbeitsbedingungen unter Laborbedingungen sowie leichten Zugang zu Bibliotheken bieten. Darüber hinaus sind Analysen an Artefakten, Inschriften und Gebäudestrukturen wünschenswert, die auf Rekonstruktionen hinauslaufen, bei deren Erzeugung die antiken Bestände selbst nicht verändert oder beschädigt werden. Damit wären künftig Rekonstruktionen unnötig, die nicht mehr rückgängig gemacht werden können. In diesem Zusammenhang sind die etablierten Methoden des digitalisierten Scannings vielversprechend. Mit ihnen wird der derzeitige antike Baubestand und die antike Hinterlassenschaft aufgenommen, um auf dieser Basis Rekonstruktionen auf dem neuesten Stand der Erkenntnis vorzunehmen, sowohl am Ort als auch unter ‚Laborbedingungen‘ an den Forschungsinstitutionen. Indem diese Methoden auf die Bedürfnisse altertumswissenschaftlicher Forschung appliziert werden, bietet das Fallbeispiel Metropolis die Grundlage für optimierte Verfahren, die auch an anderen Grabungsorten eingesetzt werden können. Mit diesem Ziel kamen die Methoden zum ersten Mal im August/September 2013 zum Einsatz. 

Vorstellung der zur Anwendung gekommenen Verfahren an ausgewählten Beispielen 

Abbildung 1: Rechtsinschrift (© B. Dreyer; Professur für Alte Geschichte)
http://bit.ly/11gP2dW

Dabei sind zwei Anwendungsfelder in inhaltlicher sowie technischer Hinsicht anzusprechen:

A) Die Unterstützung durch Verfahren digitaler Graphik war insbesondere bei Inschriften erforderlich, bei denen herkömmliche Verfahren des zweidimensionalen Abklatsches und der digitalen Photographie nicht mehr weiterführten. Das vorgestellte Beispiel (Abb. 1) ist eine Inschrift, bei der es um die Regelung von Wasserrechten ging. Sie ist bislang nicht vollständig entziffert, da die Inschriftenfläche durch die langjährige Zweitnutzung als Teil eines Brunnens stark ausgewaschen wurde. 

B) Die Rekonstruktion ganzer Gebäudekomplexe antiker Städte setzt eine 3D-Aufnahme der bestehenden Überreste voraus, die beispielhaft in mehreren Bereichen der Stadt eingeleitet wurde. Ausgangspunkt war die bereits erwähnte byzantinische Mauer. 

Abbildung 2: 3D-Aufnahme eines Bechers (© Günther Greiner; Lehrstuhl für Informatik 9=digitale Graphik)
http://bit.ly/1ESGrNw

Dabei kann man die Anforderungen des Digitalisierens grob in zwei Problemklassen unterteilen. Zum einen die Aufnahme von feinem Detail, wie es oft bei Inschriften benötigt wird, und großräumige Scans, welche beispielsweise die gesamte Ausgrabungsstätte umfassen können.

Daher kamen notwendigerweise zwei verschiedene Aufnahmeverfahren zum Einsatz. Für die Detailaufnahmen der Inschriften wurde ein Streifenlichtscanner verwandt. [7] Dieser beleuchtet die Objekte mit einem Projektor, der eine Sequenz von spezialisierten Mustern darstellt. Diese werden währenddessen von einer Kamera aufgezeichnet. [8] Die entstehenden Bildinformationen werden daraufhin durch eine Software in ein 3D-Modell umgewandelt. Da die meisten Objekte nicht mit einem einzelnen Scan erfasst werden können, ist es im Normalfall notwendig die Information mehrerer Scans miteinander zu verrechnen. Ähnlich dem realen Zusammenfügen einzelner Gipsabdrücke entstehen auch beim digitalen Zusammenfügen an den Nähten kleinere Fehler (siehe fehlender Teil der Innenwand im Becher in Abb. 2).

Die Detail- oder Tiefenauflösung des berechneten digitalen Objektes hängt vom Abstand der Kamera zum Objekt ab. Je kleiner der Scanbereich wird, desto mehr Detail ist am Rechner sichtbar. Die Verkleinerung des erfassten Bildausschnittes führt jedoch ebenfalls dazu, dass die Anzahl der durchzuführenden Scans steigt. Je mehr Einzelscans zur Berechnung der Gesamtdarstellung verwendet werden, desto mehr Fehler können in den Überlappungsbereichen der Einzelaufnahmen entstehen. Dabei können die Fehler akkumulieren und die Verwertbarkeit der Daten reduzieren. 

Eine wesentliche Herausforderung für die Zukunft ist es, Verfahren zu entwickeln, die auch in großen Objekten noch feines Detail abbilden können, ohne zu einer Verstärkung der Fehler in den Einzelaufnahmen zu führen. Hier kann eine Ausrichtung der detaillierten Einzelaufnahmen an einer globalen, großräumigen, aber schlecht aufgelösten Aufnahme die inkrementelle Akkumulierung von Registrierfehlern vermeiden. 

Für die großräumigen Aufnahmen wurde ebenfalls kostengünstige Hardware verwandt. In diesem Fall eine Microsoft Kinect [9]. Diese auf Infrarottechnik basierende Technologie hat pro Einzelaufnahme eine relativ geringe Auflösung, kann allerdings 30 Mal pro Sekunde eine Aufnahme erzeugen. Dies wird genutzt, um die räumliche Auflösung zu erhöhen. Auf diese Weise können 3D-Rekonstruktionen mit vergleichsweise geringem relativem Fehler berechnet werden. Die Berechnung der 3D-Geometrie erfolgt dabei in Echtzeit auf einem Notebook, könnte aber auch in einem nachgelagerten Schritt auf einem Desktop-Computer erfolgen. [10] Die mit Hilfe des Kinect digitalisierten Objekte weisen einen geringeren Detailreichtum auf als diejenigen, welche mit Hilfe des Streifenlichtscanners digitalisisert wurden. Dem ist entgegenzuhalten, dass mit der Kinect in sehr kurzer Zeit und meist durch einfaches Ablaufen des Geländes verwertbare 3D-Modelle erzeugt werden können.

Abbildung 3: 3D-Aufnahme eines Teilbereiches des Neronischen Bades (© Günther Greiner; Lehrstuhl für Informatik 9=digitale Graphik)
http://bit.ly/1xPhQqB

Inzwischen gibt es mehrere Initiativen, die eine 3D-Digitalisierung im Kontext der Archäologie und der Alten Geschichte bzw. generell in den Altertumswissenschaften anstreben. Oft werden deren Ergebnisse mit eindrucksvollen Bildern untermauert. Leider wird jedoch häufig davon abgesehen, die reine Geometrie der erzeugten Objekte abzubilden. Gerade diese ist aber ein wichtiger Gesichtspunkt zur Bewertung der Qualität der Aufnahmen, wenn die erzeugten Daten im Kontext von Lehre und Forschung weiterverwendet werden sollen.

Abbildung 4: 3D-Aufnahme eines Teilbereiches des Neronischen Bades (© Günther Greiner; Lehrstuhl für Informatik 9=digitale Graphik)
http://bit.ly/1uyuF82

Mit texturierten oder beleuchteten Abbildungen kann man Objekte visuell sehr ansprechend darstellen (wie oben in Abb. 3 zu sehen, die einem Teil des neronischen Bades zeigt). Dies bedeutet aber nicht notwendigerweise, dass die zugrundeliegende Geometrie (Biegung in der 3D-Repräsentation des selben Datensatzes unten in Abb. 4) wirklichkeitsgetreu digitalisiert wurde. Eine wirklichkeitsgetreue Abbildung ist jedoch unabdingbar, wenn die Daten metrisch ausgewertet oder das Objekt genau vermessen werden soll. In diesem Zusammenhang gilt es noch zu untersuchen, wie maßstabs- und winkeltreu die Daten überhaupt erfasst werden können. Eine hohe Genauigkeit in diesem Bereich ist gerade für die weitere wissenschaftliche Nutzung der Daten unerlässlich.

Perspektiven 

Aus den bislang vorgenommenen Untersuchungen ergeben sich die künftigen Aufgaben. Wir unterscheiden zwischen den allgemeinen Vorteilen (A) und dem konkreten Gewinn am Beispiel Metropolis für die beteiligten Geisteswissenschaften (B) sowie die Sicht der Informatik (C). 

A) Vorteile des Einsatzes von Methoden der visuellen Digitalisierung in den Fachgebieten der Archäologie, der Klassischen Philologie, der Alten Geschichte und der Epigraphik 

1) Die 3D-Aufnahmen erlauben es, die aktuelle Fundsituation ‚mit nach Hause‘ zu nehmen. Dies ermöglicht eine intensivere Nachbereitung der oft durch Drittmittel unterstützten Untersuchungen der Grabungskampagne, die an erhöhter Genauigkeit gewinnt, sobald die 3D-Daten zueinander ins Verhältnis gesetzt und damit operationalisierbar gemacht worden sind. 

Dieser Gewinn hätte wichtige Konsequenzen: Die mit großem Aufwand betriebenen Vorbereitungen für die kommenden Grabungskampagnen „vor Ort“ könnten wesentlich zielgenauer mit Hilfe der 3D-Daten vorgenommen werden, wären im Vergleich zu privaten Dienstleistern wesentlich billiger und damit angesichts der „Normalbudgets“ geisteswissenschaftlicher Fächer erschwinglicher. Die durch die „Automatisierung“ zu erwartende Routine ist daher auch in diesem Sinne vielversprechend. [11]

2) Der Einsatz der 3D-Daten findet einen besonderen Einsatz in der Lehre [12]:

a) Innerfachlich: Indem Studierende, die aus Kostengründen nicht zu zahlreichen weit entfernten Grabungsorten reisen können, den Prozess des Erkenntnisgewinnes zumindest in einem Teil der Lehre lebendig nachvollziehen können. Das ersetzt nicht unbedingt die Fahrt an die Orte der Ausgrabungen (Praktika und Exkursion), kann aber dabei helfen, den individuellen Lernprozess zielgerichteter auf die Fertigstellung der eigenen Qualifikationsarbeiten (Bachelor, Master, Diplom) und sicherlich ‚ökonomischer‘ auszurichten. Zudem ließen sich an der Heimatuniversität gezielter Interessenschwerpunkte und stringente Fragestellungen herausbilden und vorbereiten, die ‚vor Ort‘ fokussiert vertieft werden können. 

b) Interdisziplinär: Indem fächerübergreifende Curricula enger abgestimmt und problemorientiert mit Beiträgen aus den Disziplinen angereichert werden können. So nähern sich auch die unterschiedlichen Fächerkulturen durch die tagtägliche Lehr- und Lernpraxis einander an – eine notwendige Voraussetzung für die wissenschaftliche Zusammenarbeit. Es verzahnen sich nicht voneinander zu trennenden Bereiche [13].

3) Die Anwendung digitaler Methoden der Visualisierung ermöglicht eine innerfachlich höhere Qualität der Forschung, welche enormes Potential in sich birgt. 3D-Daten können durch die Weiterentwicklung der in den sog. eHumanities mittlerweile fest etablierten Methoden in die eigene Forschung eingebunden werden. Einiges sei beispielhaft angesprochen: Datenbanken mit flexiblen und anwendungsfreundlichen Verfahren der Datenspeicherung können um die Daten der 3D-Visualisierung angereichert werden [14] – mit der Aussicht der gerade zur Entzifferung und Einordnung hilfreichen Methoden der Mustererkennung.

4) Großflächige Forschung an verschiedenen Standorten kann ebenfalls durch den Einsatz digitaler Medien und Rekonstruktionen erleichtert werden. So ist es bereits von einem Heimstandort aus möglich nach Auffälligkeiten und verschiedenen Standorten, die über die ganze Welt verteilt sein können, zu suchen und präzisere Thesen aufzustellen, bevor diese in kostspieligen Reisen verifiziert oder falsifiziert werden. Dies sollte die Hürde beim postulieren neuer Thesen deutlich senken. 

B) Konkreter Gewinn am Beispiel der Grabungen in Metropolis (Ionien) 

1) Forschungsorganisation: Mit dem erstmaligen Einsatz von zwei Methoden des Scannings inMetropolis wurden erste Aufnahmen der Gebäudestrukturen der Stadt, die idealerweise noch georeferenziert und damit aufeinander beziehbar gemacht werden, sowie Artefakte und Steindokumente aufgenommen. Nunmehr erfolgt eine Auswertung und zugleich die Vorbereitung auf die nächste Kampagne, die dazu dient, die angewandten Methoden zu verbessern und zugleich die genannten Gegenstände, soweit dies noch nicht geschehen konnte, unter besseren Bedingungen erneut aufzunehmen. Weiter soll das Spektrum der Gebäude, Artefakte und Dokumente ausgeweitet werden. 

2) Lehre: Das Team begann nach seiner Rückkehr umgehend mit Umsetzung und Auswertung der Daten in Vorträgen und Präsentationen. Beispielsweise wurden die Ergebnisse in der ‚Langen Nacht der Wissenschaften‘ der Universität Erlangen-Nürnberg (Riffelmacher) sowie in einem Vortrag über Georeferenzierung (Vetter, Karlsruhe) vorgestellt. Auf diese Weise werden nicht nur neue Forschungsperspektiven aufgeworfen, vielmehr wird die Vortragstätigkeit in die Lehre integriert. Ebenso werden die Ergebnisse Eingang in die Epigraphische Datenbank Erlangen-Nürnberg (EDEN) [15] finden (siehe Abb. 5), die bereits sämtliche Inschriften aus Metropolis (Ionien) [16] beinhaltet und zu einem Tool in der Lehre ausgebaut wird. [17]

Insbesondere in der Lehre kann EDEN einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung leisten, da Studierende der Alten Geschichte häufig Schwierigkeiten im Umgang mit Inschriften haben, was nicht selten dazu führt, dass epigraphische Quellen eine zu geringe Beachtung finden. Das liegt hauptsächlich daran, dass die Arbeit mit den großen Inschriftenkorpora [18] für viele Studierende eine große Herausforderung darstellt und der zusätzliche Arbeitsaufwand im Rahmen einer Hausarbeit gescheut und als kaum gewinnbringend wahrgenommen wird. EDEN bietet zahlreiche Funktionen, die einerseits Studierenden das Arbeiten mit Inschriften erleichtern und andererseits den Erkenntnisgewinn steigern können. Dadurch, dass die Inschriften mit zahlreichen textuellen (wissenschaftlicher Kommentar, Regest, Übersetzungen), tabellarischen (unter anderem: Fundort, Gattung, Sprache, Datierung) und visuellen (hochauflösende Farbfotos, 3D-Rekonstruktionen) Metadaten angereichert und zudem miteinander verlinkt sind, wird ein umfassenderer und gleichzeitig schülergerechter Zugang ermöglicht. Eine solche Fülle von Metadaten würde den Rahmen jeglicher gedruckten Veröffentlichung sprengen, kann aber in einer Online-Datenbank problemlos eingebunden werden.

Abbildung 5: EDEN-Database: Inschrift 1 Metropolis, Rundaltar des Königs Attalos II. Philadelphos, URL: http://wisski.cs.fau.de/eden/content/ecrm_E34_Inscription01e6 (© B. Dreyer; Professur für Alte Geschichte)
http://bit.ly/1AhsxF5

Eine Suchfunktion ermöglicht es, die Inschriften, Übersetzungen und Kommentare nach Begriffen zu durchsuchen und erleichtert das schnelle Auffinden relevanter Inschriften. Ausführliche wissenschaftliche Kommentare des Herausgebers bringen Studierenden den für das Verständnis nötigen Kontext näher und Übersetzungen in moderne Sprachen [19] unterstützen bei der Arbeit mit den altgriechischen oder lateinischen Originaltexten.

Abbildung 6: EDEN-Database: Foto zu Inschrift 1 Metropolis, Rundaltar des Königs Attalos II. Philadelphos, URL: http://wisski.cs.fau.de/eden/sites/default/files/imagecache/wisski_original/db5add5cf8aa818af9911eba0686e62b_orig.jpg (© B. Dreyer; Professur für Alte Geschichte)
http://bit.ly/1uIxmUE

Da die Beschäftigung mit Inschriften stets vom Inschriftenträger selbst auszugehen hat und der Inhalt daher nicht isoliert von Darstellung, Standort und Fundstelle [20] betrachtet werden sollte, stellen vor allem die visuellen Metadaten für die Lehre einen entscheidenden Vorteil dar. Während sich die gedruckten Inschriftenkorpora aufgrund der Limitationen von Printmedien auf wenige und meist kleine schwarzweiß Fotografien beschränken müssen, kann EDEN hochauflösende Farbfotos anbieten und damit eine intensivere Beschäftigung mit den Inschriften und ihren Trägern ermöglichen (siehe Abb. 6).

Anhand von 3D-Rekonstruktionen der Standorte und Fundstellen [21], werden Studierende in die Lage versetzt, den räumlichen Kontext der Inschriften aus beliebiger Perspektive zu betrachten, ohne tatsächlich vor Ort sein zu müssen. Dies erlaubt einen Grad der Interaktion, der mit klassischen Printmedien nicht zu erreichen ist.

Der erweiterte Zugang zu epigraphischen Quellen, der Studierenden bei der Arbeit mit gedruckten Inschriftenkorpora üblicherweise verwehrt ist, hat das Potential, auch in der Lehre eine der tatsächlichen Forschung ähnliche Herangehensweise zuzulassen und damit neue Motivation zum Studium der Inschriften zu generieren. Dies sind alleine die direkten Effekte auf die Lehre, die auch in den interdisziplinären Studiengängen der Informatik und Geschichte eingebaut werden. 

3) Forschungsqualität: Mit der Inklusion der Ergebnisse in die Epigraphische Datenbank Erlangen-Nürnberg (EDEN) werden Forschungsmöglichkeiten qualitativ und quantitativ erhöht. An ihr arbeiten Mitarbeiter der Alten Geschichte, der Informatik, in Form des „Arbeitskreises WissKI“ [22] und der Informatik 6 (Meyer-Wegener) sowie der Computer Graphik (Informatik 9: Günther Greiner) mit maßstabs- und winkelgetreuen Aufnahmen, mit. Die Datenbank wird laufend erweitert. In einem für Metropolis nahen Zustand der Vervollständigung erreicht die Datenbank die Qualität eines frei zugänglichen interdisziplinären und internationalen Tools. Zudem soll die Datenbank mit Daten und Ergebnissen weiterer Grabungen angefüllt werden.

Der interdisziplinäre und internationale Charakter der Datenbank zeigt sich in vielerlei Hinsicht: Zum einen ist die formale Unterscheidung zwischen Inschriften (der inhaltlichen Dimension) und Inschriftenträgern (der materiellen Dimension) zu nennen. Dadurch wird sowohl der althistorischen als auch der archäologischen Perspektive Rechnung getragen. Während diese formale Unterscheidung eine getrennte Betrachtung beider Dimensionen der Inschrift zulässt, wird ihr Zusammenhang mithilfe von Verlinkungen verdeutlicht. 

Abbildung 7: EDEN-Database: Inschrift 1 Metropolis, Rundaltar des Königs Attalos II. Philadelphos, URL: http://wisski.cs.fau.de/eden/content/ecrm_E34_Inscription01e6 (© B. Dreyer; Professur für Alte Geschichte)
http://bit.ly/1xCAWSm

Abbildung 8: EDEN-Database: Inschriftenträger 1 Metropolis, URL: http://wisski.cs.fau.de/eden/content/ecrm_E84_Information_Carrier026a (© B. Dreyer; Professur für Alte Geschichte)
http://bit.ly/1uvlofl

Da die Datenbank online erreichbar ist, wird die intensive Zusammenarbeit zwischen allen beteiligten Forschern auf internationaler Ebene deutlich erleichtert. Zudem ist die Informatik stark in das geisteswissenschaftliche Forschungsvorhaben eingebunden, da die gesamte Datenverwaltung mit der Wissenschaftlichen KommunikationsInfrastruktur (WissKI) rein auf Semantic-Web-Technologien [23] basiert und die Arbeitsgruppen der Informatik die Implementierung der 3D-Rekonstruktionen leisten. Ein solches Unternehmen setzt natürlich voraus, dass sich die Altertumswissenschaften und die Informatik in methodischer Hinsicht annähern. So sollten etwa zu den Fundstellen der Inschriften zukünftig auch differential GPS Daten aufgezeichnet werden, damit sie später in eine 3D-Rekonstruktion eingefügt werden können. Die in den Inschriftenkorpora vorhandenen Fundstellenbeschreibungen sind hierfür nicht mehr ausreichend.

C) Sicht der Informatik 

Es gibt zahlreiche erfolgreiche Anwendungen von 3D-Technologien. In den Geisteswissenschaften ist diese Technologie jedoch (noch) eher selten vertreten. Alte Geschichte und Archäologie (allgemein cultural heritage) nutzen diese Technologie jedoch in zunehmendem Maße. Die speziellen Herausforderungen dieser Anwendungsfelder können nur bewältigt werden wenn auch aus informatischer Sicht die zugrunde liegenden Verfahren weiter entwickelt werden. Die besonderen Herausforderungen bei diesen Untersuchungen sind: 

1) Umgang mit schwierigen Beleuchtungsverhältnissen: Der Einsatz der kommerziellen (Niedrigpreis-)Scanner kann üblicherweise nur mit geringem Umgebungslicht durchgeführt werden. Daher wurden die Aufnahmen bei Dämmerung bzw. bei Nacht durchgeführt. Im Vergleich zu Laborbedingungen sind die Eingangsdaten weit weniger genau und erfordern eine gründliche Nachbearbeitung. 

2) Fusion von großräumigen und hochgenauen Detailaufnahmen: Um die Fehlerakkumulation bei der Aneinanderreihung vieler Detailaufnahmen zu vermeiden, wird zuerst eine weniger detaillierte großräumige Aufnahme gemacht und im Anschluss jede Detailaufnahme gegen die großräumige Aufnahme registriert. 

3) In der Regel sind den Naturgewalten ausgesetzte Strukturen in der realen Welt schwerer zu erfassen als Neubauten, die oft als beispielhafte Anwendungen angeführt werden. 

Fazit 

Die in Metropolis angewandten technischen Verfahren der graphischen Datenverarbeitung sollen in adaptierter Form auch auf anderen Grabungsfeldern anwendbar sein. Die bereits erfolgreich erprobten technischen Verfahren mussten und müssen noch weiter auf die spezifischen Bedingungen antiker Grabungsfelder appliziert werden, da der Erhaltungszustand antiker Städte und die Lichtverhältnisse neue Herausforderungen mit sich bringen. Dafür bieten die angewandten Verfahren (im Maßstab) originalgetreues 3D-Anschauungsmaterial der antiken Artefakte, Dokumente und Gebäude. Die Ergebnisse können in der interdisziplinären und fachlichen Lehre sowie in der Forschung eingesetzt werden, indem sie die Untersuchungszeiträume unabhängig von den Ausgrabungsorten ausdehnen und zielgenauere Vorbereitungen der Kampagnen erlauben. Voraussetzung für den Einsatz in der Forschung ist allerdings eine höhere Genauigkeit (Längen und Winkel) der digitalisierten Daten sowie deren Verlinkung, um einen neuen Blick auf alle gesammelten Daten innerhalb eines gemeinsamen Kontextes zu generieren.  

Quellen- und Literaturverzeichnis 

Quellen 

IK= Meriç, R. / Merkelbach, R. / Nollé, J. / Sahin, S. (s. u.)

EDEN = Dreyer, B. (Hrsg): Epigraphische Datenbank Erlangen Nürnberg, URL: http://wisski.cs.fau.de/eden/ (Aufruf am 08.05.2014).

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Witte, B. / Sparla P.: Vermessungskunde und Grundlagen der Statistik für das Bauwesen. Heidelberg 2009.

Anmerkungen

  • [1]

    Vgl. Beispielhaft: Allen / Green / Zubrow; Anemone / Conroy / Emerson, S. 19–46; Bauer /  Nicoll /  Park / Matney, S. 711–729; Boos / Hornung / Müller, S. 590–600; Brinkhoff; Coleman / Niemann / Jacobs, S. 1776–1784; Dean, S. 87–107; Deng / Zhang / Ma / Kang, S. 1816–1824; Ellul / Haklay, S. 157–175; ESRI, ArcGIS Resource Center; Göldner, S. 1–2; Prinz / Lasar / Krüger, S. 352–374; Vetter / Barnikel, S. 24–34; Wheatley, S. 171–185; Witte / Sparla.

  • [2]

    Vgl. Aybek / Oz, Metropolis; Meriç / Merkelbach / Nollé / Sahin, Kleinasien XVII, S. 236–294; Meriç, Metropolis in Ionien; R. Meriç, Metropolis; Meriç, s. v. Metropolis nr. 5, Sp. 140; R. Meriç, Mother Goddess.

  • [3]

    Vgl. Dreyer / Engelmann, Augustus, S. 173–182.

  • [4]

    Vgl. IK 17,1, 1981, nr. 3420. 

  • [5]

    Vgl. B. Dreyer, Inschriften S. 115–121.

  • [6]

    Vgl. S. Aybek, Ausgrabungen, S. 107–125.

  • [7]

    Vgl. J. Gühring, S. 713. 

  • [8]

    Beide Komponenten (incl. Software) sind für ca. 2000€ im Einzelhandel erhältlich. 

  • [9]

    Kostenpunkt etwa 150 €. 

  • [10]

    Vgl. Nießner / Zollhöfer / Izadi / Stamminger, S. 1–11.

  • [11]

    Vgl. Meyer. 

  • [12]

    Vgl. Bernsen / König / Spahn. 

  • [13]

    Vgl. Schmitt. 

  • [14]

    Vgl. Nolden. 

  • [15]

    EDEN ist bisher nur ausgewählten Personen zu Demonstrationszwecken zugänglich. Bei Interesse an einem Demo-Account, stellen Sie bitte eine Anfrage unter boris.dreyer@fau.de.

  • [16]

    Die Inschriften weiterer antiker Städte, wie Magnesia am Mäander und Apollonia am Rhyndakos, werden derzeit eingepflegt und bearbeitet. 

  • [17]

    Vgl. dazu: Holdenried / Roueché / Scholz, S. 163–185.

  • [18]

    Die wichtigsten seien hier kurz genannt: Corpus Inscriptionum Latinarum (CIL) und Inscriptiones Graecae (IG) sowie für die Neufunde Supplementum Epigraphicum Graecum (SEG), L’Année épigraphique (AE).

  • [19]

    Derzeit sind Übersetzungen ins Deutsche und ins Englische für zahlreiche Inschriften von Metropolis (Ionien) verfügbar. Weitere Übersetzungen werden kontinuierlich angefertigt und es ist zudem für die Zukunft geplant, Übersetzungen in weitere moderne Sprachen (wie etwa ins Türkische) anzufertigen. 

  • [20]

    Mit ‚Standort‘ ist die Stelle gemeint, an welcher der Inschriftenträger ursprünglich gestanden hat. ‚Fundstelle‘ bezeichnet den Ort, an dem der Inschriftenträger gefunden wurde. Standort und Fundstelle können sich entsprechen oder divergieren.

  • [21]

    Siehe oben. 

  • [22]

    Scholz / Goerz, WissKI, S. 1017–1018; Goerz / Scholz, Content Analysis; Goerz / Scholz, NLP Techniques, S. 317–324; Hohmann / Schiemann.

  • [23]

    Vgl. dazu: Holdenried / Roueché / Scholz, S. 163–185.

Empfohlene Zitierweise

Bauer, Frank/Dreyer, Boris/Greiner, Günther/Holdenried, Marvin /Riffelmacher, Bert /Alings, Reinhard: Informatik und Altertumswissenschaften. Vom Nutzen und Einsatz etablierter Methoden digitaler Visualisierungen auf Ausgrabungen in der Türkei. aventinus antiqua Nr. 25 [19.11.2014] / Skriptum 4 (2014), Nr. 1 , in: aventinus, URL: http://www.aventinus-online.de/no_cache/persistent/artikel/9882/

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Erstellt: 14.11.2014

Zuletzt geändert: 19.11.2014

ISSN 2194-1947