Digitalisierung / Erschließung von Objekten: Digitalisierung und Archivierung mathematischer Modelle für frei zugängliche multimediale Präsentation und flexible Recherche via Internet
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Projektzeitraum sind wichtige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten erfolgreich realisiert worden. Es wurden unterschiedliche Verfahren zur zwei- und dreidimensionalen Erfassung mathematischer Modelle untersucht: CT-Scans (Zusammenarbeit mit dem Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik, TU Dresden), Photogrammetrische Erfassungen (Zusammenarbeit mit dem Institut für Photogrammetrie, TU Dresden), 3-D-Scans mit Streifenprojektion (Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Konstruktionstechnik / CAD, TU Dresden), Laserscans (Institutseigenes 3-D-Labor) und Fotografische Rundumerfassungen / VR-Filme (Selbstentwickeltes automatisiertes Aufnahmesystem). Hierbei stellte sich heraus, dass keine befriedigende Lösung existierte, welche gleichzeitig allen Anforderungen – Präzision der 3-D-Daten, Qualität der Oberflächendarstellung, geringer Kostenrahmen – genügte. Durch die Kombination verschiedener Technologien konnte jedoch sowohl in der Theorie als auch in der Praxis gezeigt werden, dass mit den vorhandenen Ressourcen eine hervorragende Digitalisierung mathematischer Modelle mit geschlossener Oberfläche gewährleistet werden kann. Hierfür wurden die sehr präzisen 3-D-Daten des auf Streifenprojektion basierenden Systems der Gesellschaft für Optische Messtechnik mbH (GOM) mit einem innerhalb des Projekts entwickelten Texturierungsalgorithmus kombiniert. In einem weiteren Schritt wurde ein neues Internetportal zur Darstellung und Vermittlung mathematischer Modelle konzipiert und umgesetzt. Dieses stellt eine Weiterentwicklung der Arbeiten dar, welche seit 2007 am Institut für Geometrie geleistet worden sind. Neben der Darstellung der neu gewonnenen 3-D-Daten wurde das Recherchesystem durch eine intuitiv nutzbare facettierte Suche ergänzt. Auch die Einbindung weiterer multimedialer Inhalte, wie zum Beispiel Scans von historischen Katalogtexten, konnte implementiert werden. Eine Benutzerverwaltung ermöglicht Externen deren Sammlung zukünftig zu integrieren und zu verwalten. Insbesondere die Suche nach einer qualitativ hochwertigen Digitalisierungsmethode hat mehr Zeit in Anspruch genommen als erwartet. Die erarbeitete Lösung entspricht jetzt allen selbst gestellten Erwartungen, jedoch mussten dafür die eigentlichen Objekt-Aufnahmen zur Schaffung einer ausreichenden Menge von Präzedenzfällen zeitlich aufgeschoben werden. Erste Digitalisate – rund hundert Modelle – konnten erstellt werden. Da jedoch jedes Modell etwa drei bis fünf Stunden für Aufnahme und Einpflege benötigt, wurde ein Antrag auf kostenneutrale Verlängerung gestellt. Zum Abschluss des Projektes wurden die Ergebnisse evaluiert und getestet sowie dokumentiert. Entsprechendes Personal wurde geschult.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Digitalisierung und Archivierung mathematischer Modelle zur multimedialen Präsentation und Recherche im Internet. Internationale Tagung „Universität der Dinge“, Georg- August-Universität Göttingen, Oktober 2012
Daniel Lordick, Rainer Groh, Dietrich Kammer, Hauke Menges, Martin Bornemann
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High Precision Texturing of 3D Objects. In: 16th International Conference on Geometry and Grafics, 2014
Martin Bornemann, Sebastian Melzer, Daniel Lordick
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Präzise Täuschung – Mathematische Modelle zur Reliefperspektive. In: David Ludwig, Cornelia Weber, Oliver Zauzig (Hg.): Das materielle Modell. Objektgeschichten aus der wissenschaftlichen Praxis. Wilhelm Fink: Paderborn 2014, ISBN: 978-3-7705-5696-0, 287-298
Daniel Lordick
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Die Sammlung Mathematische Modelle. In: Sammlungen und Kunstbesitz, Technische Universität Dresden, 2015, 68-79
Daniel Lordick
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Mit Profis arbeiten – Expertenbasierte Usability für das Digitale Archiv Mathematischer Modelle. Usability Day Saxony 2015, 13.11.2015
Dietrich Kammer, Daniel Lordick, Rainer Groh
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Interactive 3D-Representation of Material Mathematical Models with WebGL. In: Baoling Han, Hongliang Fan, Junqin Lin, Xiao Luo (editors): Proceedings of the 17th International Conference on Geometry and Graphics, Beijing Institute of Technology, China 2016. Paper #078 1-6, Abstracts: ISBN 978-7-5682-2814-5, 262-264
Robert Pässler, Daniel Lordick, Martin Eggers
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Interactive 3D-Representation of Material Mathematical Models With WebGL. In: Journal for Geometry and Graphics (JGG), Volume 21 (2017), No. 2, 263-271. ISSN 1433-8157
Robert Päßler, Daniel Lordick
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Material Models of Ruled Surfaces as Witnesses to the Development of Mathematical Teaching. In: L. Cocchiarella (ed): ICGG 2018 – Proceedings of the 18th International Conference on Geometry and Graphics, 40th Anniversary, Milan/Italy 2018, Springer 2018, ISBN 978-3-319-95588-9 (eBook), pp. 2041-2050
R. Päßler, D. Lordick
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Zur Bedeutung materieller mathematischer Lehrmodelle in Deutschland nach 1920. In: Beiträge zum Mathematikunterricht 2018, ISBN: 978-3-95987-089-4, Seiten 1375-1378
Robert Päßler
