Interview zu 3D RealityMaps: Unterwegs in fotorealistischen 3D-Welten

Die Firma 3D RealityMaps bringt fotorealistische 3D-Modelle von Ferienregionen in den Alpen ins Internet und hat die dazu passende Software, den kostenlosen 3D RealityMaps Viewer (Windows/Mac), entwickelt. Jüngster Coup des Unternehmens mit Sitz in Baierbrunn bei München und in Potsdam ist die 3D-Welt der Mount Everest-Region. Zur Verfügung stehen außerdem die Region Dolomiti Superski, die Region der Ski-WM 2011 in Garmisch-Partenkirchen, der Stubaier Gletscher, St. Anton am Arlberg, der Nationalpark Bayerischer Wald, Ladinien, das Chiemgau und Grainau Zugspitzdorf.

Professor Dr. Florian Siegert, Geschäftsführer der 3D RealityMaps GmbH, erzählt im OnSoftware-Interview, wie die 3D-Karten entstehen und mit welchen Herausforderungen die Entwickler zu kämpfen hatten.

OnSoftware: Was war der Auslöser für die Entwicklung des 3D RealityMaps Viewers und der verschiedenen 3D-Kartenangebote?

Florian Siegert: Die Technologie entstand aus einer Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) für 3D-Modellierung des Planeten Mars. Gemeinsam haben wir eine Technik entwickelt, um hochauflösende 3D-Daten visualisieren zu können. Nach Abschluss des Projekts war es unser Ziel die gewonnenen Erkenntnisse auf die Erde umzusetzen. Daten, die mit neuen digitalen Luftbildkameras generiert werden, eignen sich hervorragend 3D Landschaften von der Erde zu erzeugen. Die spezielle 3D RealityMaps Viewer Software ermöglicht es, diese 3D-Daten über das Internet auf handelsüblichen Computern darzustellen. Die schönsten Gebiete sind Gebirgsregionen mit ihrer einzigartigen Landschaft, wie die Alpen mit ihren hohen Bergen und schönen Tälern, die wir nun hauptsächlich entwickeln.

In einem gesonderten Forschungsprojekt haben wir in einem ähnlichen Verfahren Satellitenbilder des amerikanischen Unternehmens Digital Globe verarbeitet und ein fotorealistisches Modell der Khumbu-Region mit dem Mount Everest produziert. Der Erfolg und die positive Resonanz auf dieses Projekt haben uns bestätigt, dass wir nun auch für Gebiete mit hochmodernen Satellitenbildern hochaufgelöste 3D-Visualisierungen realisieren und im Internet bereitstellen werden.

OnSoftware: Sie arbeiten also mit Luft- und Satellitenbildern. Woher bekommen Sie die Bilder?

Siegert: Für die Alpen und in ganz Europa können digitale Luftbildkameras verwendet werden, zum Beispiel Ultracam oder DMC. Wir kaufen diese Luftbilder von den Vermessungsämtern der Länder an oder beauftragen spezielle Befliegungen bei entsprechenden Firmen. Aus diesen Daten berechnen wir präzise digitale Oberflächenmodelle. In höher gelegenen Regionen wie dem Himalaya kann ein normales Flugzeug nicht fliegen. Wir haben unsere Technologie soweit angepasst, um mit unserem Verfahren auch Satellitenbilder zu verwenden. Die Satelliten müssen dazu hoch genau navigiert werden, was momentan nur mit dem Worldview-2 von DigitalGlobe möglich ist. Das Prinzip ist, dass man das gleiche Objekt von mindestens drei verschiedenen Blickwinkeln aufnimmt und die genaue Position des Flugzeugs oder des Satelliten zum Zeitpunkt der Bildaufnahme kennt. Somit kann der Strahlengang rekonstruiert und die Höhe für jeden Bildpunkt berechnet werden.

Gegenüber kommerziellen Lösungen wie Google Earth oder Microsoft Bing Maps sind unsere 3D-Darstellungen um den Faktor 1.000 höher aufgelöst.

OnSoftware: Wie müssen Sie diese Bilder dann noch bearbeiten?

Siegert: Die Stereo-Luftbild- und Satellitenbildauswertung erfolgt mit einem Algorithmus, der am DLR entwickelt wurde. Zusätzlich haben wir eine Software entwickelt, die es ermöglicht, die komprimierten 3D-Daten effizient über das Internet zu streamen und die Landschaftsmodelle interaktiv auf dem Computer zu erleben. Gegenüber kommerziellen Lösungen wie Google Earth oder Microsoft Bings Maps sind unsere 3D-Darstellungen um den Faktor 1.000 höher aufgelöst. Das erfordert eine grundsätzlich ganz andere, sehr leistungsfähigere Software.

OnSoftware: Das ist dann der 3D RealityMaps Viewer. Warum muss ich mir den installieren und kann nicht direkt über den Browser auf die Dateien zugreifen?

Siegert: Internet-Browser können standardmäßig keinen 3D-Content darstellen. Genauso wie bei Google Earth, Microsoft Bing Maps oder einem 3D-Computerspiel müssen Sie zuerst eine Software installieren, weil die Browser-Technologie weder OpenGL noch andere 3D-Fähigkeiten unterstützt.

OnSoftware: Was waren die größten Herausforderungen um die 3D RealityMaps für jedermann im Internet zugänglich zu machen?

Siegert: Dolomiti Superski ist der bislang größte Datensatz. Der Ausgangsdatensatz hat 10 Terabyte. Die Herausforderung war, die Daten soweit zu komprimieren und bei normaler DSL 2000-Geschwindigkeit übers Netz zu schicken, dass sich das fotorealistische 3D Modell schnell und gleichmäßig aufbaut. Selbst wenn Sie sich schnell durch das Modell navigieren oder den Blickwinkel verändern ist die Geometrie in 3D des restlichen Datensatzes bereits zu sehen. Hier sind einige Jahre der Entwicklung hineingeflossen, um das 3D-Erlebnis für den Nutzer im Internet zu optimieren.

Mit der bereits vorinstallierten Software dauert es nur wenige Sekunden und Sie können die Urlaubsregion in absolut fotorealistischer Qualität sehen.

OnSoftware: Das hört sich alles sehr aufwendig und auch kostenintensiv an. Wie ist denn das Geschäftsmodell von 3D RealityMaps?

Siegert: Das Geschäftsmodell ist die Erstellung von individuell erstellten 3D Applikationen von Ski- und Wanderregionen auf Basis der einzigartigen 3D RealityMaps-Technologie. Wir hosten die 3D-Anwendung auf eigenen Servern und stellen so den lückenlosen Datentransfer der 3D-Daten sicher. Mit der bereits vorinstallierten Software dauert es nur wenige Sekunden und Sie können die Urlaubsregion in absolut fotorealistischer Qualität sehen. Sie erhalten Informationen über das gesamte Wanderangebot, finden den nächstgelegenen Mountainbike-Verleih ist, wählen die passende Frühstückspension und so weiter.

Zum anderen bieten wir Kunden des Hotelgewerbes an, Inserate in der interaktiven 3D-Karte zu schalten. Unser Programm schickt basierend auf Ihren Angaben eine Anfrage an regionale Hotelbuchungssysteme und zeigt im räumlichen Kontext die verfügbaren Unterkünfte.

OnSoftware: Und was steckte bei dem Everest-Projekt dahinter?

Siegert: Das war ein Forschungsprojekt, aber wir planen bereits eine Seite mit allen 14 Achttausendern plus die Seven Summits.  Auf dieser neuen werbefinanzierten Webseite können sich Interessierte umfassend über die höchsten Berge aller Kontinente informieren.

OnSoftware: Das heißt, es geht weiter nach dem höchsten Berg der Welt?

Siegert: Wir haben bereits eine Anfrage von National Geographic nach dem zweithöchsten Berg, dem K2. Der Mount Everest in 3D hat bereits für ein großes Medienecho gesorgt und ich bin gespannt, wie es weitergeht. Das Interesse an den Achttausendern ist generell sehr hoch. Daneben ist es möglich auch andere entlegenen Gebiete, die im Interesse der Öffentlichkeit stehen, vom Satelliten aus zu erfassen. Unsere 3D-Technik ist auch für das Militär und für die innere Sicherheit interessant. Neben 3D-Landschaften entwickeln wir ebenfalls hochaufgelöste 3D Stadtmodelle.

OnSoftware: Zum Abschluss noch eine persönliche Frage, Herr Siegert. Wie sind Sie zu dieser Arbeit gekommen, was fasziniert Sie besonders an dieser Arbeit, was ist Ihr persönlicher Hintergrund?

Siegert: Ich bin Biologe und Professor am GeoBio-Center der Ludwig-Maximilian-Universität in München. Als Biologe hat mich interessiert, wie sich unsere Welt verändert und auf welche Weise man dies erfassen kann. Dadurch kam ich zur Forschung mit Luft- und Satellitenbildern. Wir bearbeiten momentan an Projekten, bei dem wir Gletscher hoch genau vermessen. Jeder Messpunkt dieser 3D-Daten hat eine maximale Abweichung von nur 50 Zentimeter. Bei der Vermessung der Oberfläche über mehrere Jahre können wir sehen in welchem Ausmaß die Gletscher immer weiter schrumpfen. Bei Volumenberechnungen wird festgestellt wie viel Schnee und Eis im Laufe der Zeit verloren gehen. Für Planungszwecke von Lawinenverbauungen oder zum Erosionsschutz  können unsere Daten ebenfalls verwendet werden. Wir entwickeln unsere Technologie stetig weiter und wollen öffentlich zeigen wie genau unsere Daten sind und wie sie in der Praxis eingesetzt werden können.

Das Interview führte Mareike Erlmann.

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