Im Rahmen des europäischen Forschungs- und Entwicklungsprojekts Immersify wurden die Daten aus der räumlichen Vermessung des Stephansdoms in Wien mit mehr als 21 Milliarden Laserpunkten in eine durchscheinende Darstellung der Kathedrale umgewandelt. Das Ergebnis ist eine innovative interaktive und immersive Reise durch das Gebäude in stereoskopischem 8K im Deep Space 8K des Ars Electronica Center.
The Translucent St. Stephen’s Cathedral, das 2020 fertiggestellt wurde, ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen Ars Electronica Futurelab, ScanLAB Projects, RIEGL Laser Measurement Systems, und der Dombauhütte St. Stephan zu Wien. Es bietet eine beispiellos detailreiche Darstellung: Die Laserpunkte entsprechen einem Datenvolumen von fast 400 Gigabyte. Das Programm ermöglicht es Besucher*innen, mittels Echtzeit-Rendering durch die Punktwolke der Kathedrale zu fliegen und an bestimmten Punkten mit hochauflösenden 360°-Bildern anzuhalten.
Immersify: The translucent St. Stephen’s Cathedral; photo: Johannes Pöll
Immersify: The translucent St. Stephen’s Cathedral; photo: Tom Mesic
Immersify: The translucent St. Stephen’s Cathedral; photo: Johannes Pöll
Immersify: The translucent St. Stephen’s Cathedral; photo: Tom Mesic
Immersify: The translucent St. Stephen’s Cathedral; photo: Robert Bauernhansl
Um das gewünschte hochauflösende, immersive und interaktive Erlebnis in Echtzeit im Deep Space 8K zu erreichen, ist eine Kombination verschiedener Techniken erforderlich: Eine Punktwolke mit niedriger Auflösung wird in Echtzeit gerendert und mit einer ultrahochauflösenden Punktwolke kombiniert, die zuvor aus verschiedenen Perspektiven zu 360°-Stereobildern vorgerendert wurde. Das Publikum kann frei von einem Blickpunkt zum anderen navigieren und so dieses beeindruckende Gebäude erkunden.
Die Daten
Die Laserpunkte basieren auf dem Punktwolken-Scan des Stephansdoms, der von RIEGL Laser Measurement Systems in Zusammenarbeit mit der Dombauhütte St. Stephan zur Erhaltung und Dokumentation historisch bedeutender Gebäude durchgeführt wurde. Während des viertägigen Scans wurden mit einem RIEGL-Laserscanner mehr als 1.000 Scanpositionen erfasst, vom Innenraum der Kirche und dem Dachboden bis hinunter in die Katakomben und hinaus auf den Stephansplatz.
Die Vision des Futurelab war es, die Daten für eine interaktive Deep-Space-Anwendung zu nutzen, da wir die Kathedrale auf eine neue und spannende stereoskopische Weise erkunden wollten. Bis zu diesem Zeitpunkt waren Laserscans dieser Größenordnung nur mit speziellen Computersystemen darstellbar, da die Arbeit mit den riesigen Datenmengen (Hunderte von Gigabyte) sich als äußerst schwierig erwies. Wir haben uns mit dem erfahrenen Team von ScanLAB Projects zusammengetan, um unsere Vision Wirklichkeit werden zu lassen.
Inside Futurelab: Immersify (The translucent St. Stephen’s Cathedral)
Die künstlerische Vision
ScanLAB verwendete den nativen Laserscandatensatz auf seinem speziellen System, während wir im Futurelab einen vereinfachten Datensatz mit geringerer Auflösung erhielten. Während ScanLAB in London die Daten verarbeitete, konnten wir den Stephansdom künstlerisch erkunden, um bestimmte interessante Punkte innerhalb seiner Struktur zu finden. Diese Orte wurden dann von ScanLAB in verschiedenen Ebenen mit unterschiedlicher Punktkomplexität und -dichte als riesige gleichwinklige Texturen (30.000 × 10.000 Pixel) gerendert.
Nach einer ersten Vormontage durch das Londoner Team wurden diese Vorarbeiten an das Futurelab weitergeleitet. Das Testen, die endgültige Montage, die Farbkorrektur und das erneute Rendern als Würfel wurden in Linz durchgeführt. Das Futurelab entwickelte eine maßgeschneiderte Unreal-Engine-Anwendung für den Deep Space 8K, wobei die reduzierten Punktwolkendaten der Kathedrale in Kombination mit diesen ultrahochauflösenden Würfel-Positionsdaten verwendet wurden.
Immersify: The Translucent St. Stephen’s Cathedral – Artist Presentation
Immersify widmete sich der Entwicklung der nächsten Generation immersiver Medien. Von 2017 bis 2020 schufen mehrere Projektpartner*innen wie das Ars Electronica Futurelab Inhalte für hochimmersive Umgebungen unter Verwendung verschiedener Techniken und entwickelten Tools zur Verarbeitung der produzierten Daten.
Credits
Ars Electronica Futurelab: Friedrich Bachinger, Ivor Diosi, Roland Haring, Anna Kuthan, Johannes Lugstein, Ali Nikrang, Johannes Pöll
PARTNER: ScanLAB Projects, RIEGL Laser Measurement Systems, Dombauhütte St. Stephan zu Wien
The Immersify project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 762079.