Digitalisierung anthropologischer Skelettfundstücke und deren Untersuchung : Methoden und Werkzeuge der Spieleentwicklung im Anwendungsfeld der forensischen und archäologischen Anthropologie

Das Ziel dieser Arbeit ist es zu beantworten, inwieweit sich die Werkzeuge und Methoden der Videospielentwicklung für eine Digitalisierung von anthropologischen Funden und deren Untersuchung am Beispiel der Game Engine “Unity“ [Unity Technologies, 2020o] eignen. Um diese Frage zu beantworten, wurde ein Prototyp zur osteometrischen Vermessung von Knochenfunden mithilfe von Unity entwickelt. Es wurde eine Pipeline zum photogrammetrischen Scannen von Knochenmaterial entwickelt und die Pipeline sowie der Prototyp wurden von Anthropologen der Abteilung für historische Anthropologie und Humanökologie des Johann-Friedrich-Blumenbach Instituts für Zoologie und Anthropologie der Universität Göttingen getestet, um die daraus resultierenden Ergebnisse zur Evaluation zu verwenden. Dabei ist es gelungen eine Scanpipeline, sowie eine Software zur Vermessung der Scans zu entwickeln, welche nach Angaben der Anthropologen eine Anwendung in ihrem Arbeitsalltag finden könnte. Ebenfalls gab die Hälfte der getesteten Anthropologen an, dass die Messungen im virtuellen 3D-Raum eine alternative zur physischen Messung darstellen kann. Allerdings weichen die Messungen im Prototyp zum aktuellen Zeitpunkt noch um durchschnittlich zwei bis vier Prozent (je nach Art der Messung) von den physischen Messungen am selben Knochen ab. In der Zuverlässigkeit der Messungen kann der Prototyp allerdings mit den Messungen im Physischen mithalten. Die deskriptive Beschreibung von morphologischen Merkmalen fiel den Anthropologen schwerer als im Physischen, was sich auch in einer erhöhten Streuung in den gemessenen Werten widerspiegelt. Als Hauptgründe wurden dafür die fehlende Haptik und Schwierigkeiten beim Einschätzen der Perspektive im 3D Raum angegeben. Das zeigt, dass der entwickelte Prototyp die physische Untersuchung nicht ersetzen kann, allerdings eigen sich die Werkzeuge und Methoden der Videospielentwicklung für eine Digitalisierung von anthropologischen Funden und deren Untersuchung insofern, dass die virtuelle Untersuchung die physischen Untersuchung unterstützen kann und somit einen Mehrwert bietet. Dies gilt besonders in Anwendungsfeldern, in denen das Knochenmaterial schwer für den Untersuchenden zugänglich ist

Anwendung von Motion-Tracking zur Erstellung von 3D-Szenen und Vermessung darin enthaltener Objekte

Die Digitalisierung forensischer Ereignis- und Tatorte hat mittlerweile Einzug in die tägliche Arbeit von Strafverfolgungsbehörden gefunden. Basis für die Erstellung sogenannter 3D-Szenen sind, neben Laserscannern, meist Videoaufnahmen, die vom Boden oder aus der Luft heraus erhoben werden. Die Digitalisierung erfolgt nicht nur zu Dokumentationszwecken, sondern auch um Objekte in den erstellten digitalen Szenen zu vermessen. So robust die Vielzahl an Algorithmen, wie Structure-from-Motion, für die 3D-Erstellung sind, so anfällig sind diese z.B. bei Videomaterial mit minderwertiger Ausleuchtung. Jedoch weisen eine Vielzahl forensisch sowie rechtsmedizinischer Fälle, in denen Täter oder Opfer videographisch erfasst wurden, ebensolches Material als Analysegrundlage auf. Aus diesem Grund erfolgt in diesem Beitrag die Vorstellung eines Workflows zur Erstellung von 3D-Szenen auf Grundlage von Motion-Tracking sowie von Möglichkeiten zur Vermessung von Objekten in 3D-Szenen. Vorteil des Workflows ist, dass lediglich ein zur Verfügung stehendes Video für eine digitale Szenenerstellung ausreicht und keine Vor-Ort-Aufnahmen des Ereignis- oder Tatortes notwendig sind. Der entwickelte Workflow kann unter-stützend für Ermittlungen und Analysen eingesetzt wer-den und bringt einen enormen Mehrwert im Bereich der forensischen 3D-Rekonstruktion und -Vermessung

AnthroWorks3D: Digitalisierung von Skelettfundstücken und die virtuell osteologische Untersuchung

In der Anthropologie werden körperliche Überreste von Menschen historischer und rezenter Zeiträume mit dem Ziel der Aufdeckung ihrer Lebensumstände untersucht. Das Projekt AnthroWorks3D der Hochschule Mittweida verbindet Methoden der Videospielentwicklung und Osteologie, um das Knochenmaterial schonend und hoch-auflösend durch eine 3D-Scanpipeline zu digitalisieren und virtuell, ortsunabhängig und parallel zu vermessen mit dem Ziel, den Verschleiß am Knochenmaterial zu minimieren und die Fundstücke möglichst vielen Forschen-den zugänglich zu machen. Die virtuelle Vermessung wurde in einem ersten Test in Zusammenarbeit der Abtei-lung für historische Anthropologie und Humanökologie des Johann-Friedrich-Blumenbach-Instituts für Zoologie und Anthropologie der Universität Göttingen evaluiert. Dabei schätzen über die Hälfte der befragten Anthropo-logen den Prototypen als Alternative zur physischen Untersuchung ein, besonders in Anwendungsfeldern, in denen das Knochenmaterial nur schwer zugänglich ist