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Baubericht
Knabenbrunnen / Gartendenkmal Siemensstadt

Fotogrammetrische Umsetzung für virtuelles Mesh-Modell
Bau seit Oktober 2016
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Stand/Update: 21.8.2017

     Der sog. "Knabenbrunnen" in einem städtischen Innenbereich einer Wohnsiedlung am Rohrdamm, Höhe Harriesstrasse. google-maps
     Google-Maps ist ja auch schon Fotogrammetrie, nur ohne Umwandlung in ein Mesh-Modell und natürlich nicht in einer
     Auflösung, die jedes Sandkorn in jeder Ritze aus jeder Perspektivrichtung zeigt.
       Baujahr der Anlage: 1929
Seit Herbst 2015 praktiziere ich die Fotogrammetrie und kann immer wieder nur feststellen:
Fotogrammetrie ist und wird das nächste grosse Ding in im Rahmen von VR und Modellbau!

Ganz ursprünglich 2015 wollte ich ja erst den Kolbepark nachbauen, an dem ich aber mehr nur experimentierte, dann den Perelsplatz in Friedenau und hatte am
Perelsplatz zumindest schon Wege, Sintflutbrunnen, Kriegsdenkmal und einige Bänke halbwegs fertig fotografiert und auch berechnet, da stiess ich bei einem
Herbstspaziergang am 23.10.16 zufällig auf dieses Grünflächen-Areal in Siemensstadt, im besonderen auf diese ausgearbeiteten Steinreliefs an der Brunnenmauer:





Hase und Eichhörnchen rechts vom Brunnen, auf der anderen Seite links ein Fisch und ein Vogel.
So wollte ich eigentlich nur spontan diese vier Reliefs auf der einfachen Mauerseite fotogrammetrisch machen. Da die zuhause als Mesh aber so genial aussahen -
und auch weil das Areal so rundum quasi ideal von Hecken begrenzt ist, dachte ich mir: "Mache ich doch den ganzen Brunnen!" Oder besser noch das ganze Areal
mit den insgesamt drei Skulpturen, die ja in Bezug zueinander stehen. Brunnen und Umfeld wurden wohl erst vor kurzem komplett restauriert, denn im Internet
finden sich zum Knabenbrunnen relativ neue Fotos, auf denen alles noch ziemlich eingewachsen und überwuchert ist, die Treppen abgesperrt sind und wo auf der
grossen Wiese noch 2-3 mehr Bäume stehen.



Das berechnete Mesh sah so aus - also so richtig knackig zum Anbeissen! Solch körniges Mesh wirkt immer lecker wie Baiser - und das machte einfach lust auf
mehr! :)



Polygonreduziert sieht es dann immer noch so aus, was auch noch geht. Wie oben wäre natürlich besser, aber derzeit schaffen Rechner, DSL-Leitungen und
Grafikkarten ja noch bei weitem keine solch extrem hohe Polygondatenmenge.



Und mit Textur. Wobei es mir am ersten Tag eben nur um die eine Mauerseite mit den Reliefs ging, nicht um die ganze Mauer mit der anderen Seite oder
gar um den ganzen Brunnen. Nach diesen Ergebnissen aber dachte ich mir: Warum eigentlich nicht alles machen!?
Am zweiten Tag, als ich wieder vor Ort war, wurde mir dann doch etwas mulmig ob des Umfanges der Arbeit. Nachdem ich die ersten 20-30 Fotos gemacht
hatte, dachte ich: Klar, sind ja jetzt nur noch 100.000 oder so.... und schon wieder was Neues angefangen, obwohl ich doch noch so viel Unfertiges rumliegen
hab'... Naja, aber warum nicht? ;)

Eigentlich müsste man sowas abfilmen und mit Laserscanner kombinieren können. Wird man in baldiger Zukunft sicher auch als "Consumer" alles nutzen
können, wenn die Handys dann Laserscanner drin haben, die heute allein noch 5-stellig kosten und wenn die Rechner x-mal mehr Leistung haben, um dann
statt 1000 Fotos 1 Mio Fotos verarbeiten zu können.
Da ich ja vom Perelsplatz schon wusste, was ich max. schaffen kann und Erfahrung darin hatte, was technisch machbar und umsetzbar ist, wollte ich das
hier dann doch mal richtig durchziehen, zumal eben das Areal innen als begrenzte Einheit sehr schön definiert wird durch die Hecken umzu.

Grössere Probleme ergeben sich vor allem durchs Wetter, gerade wenn die Aufnahmen am Objekt mehrere Tage benötigen! Und durch sonstige Veränderungen
der Szenerie. Es darf kein direktes Sonnenlicht einfallen, es darf nicht zu dunkel sein, damit man noch scharfe Fotos mit möglichst kleiner ISO aus der Hand
hinkriegt, es darf nicht regnen, nichts darf tagelang nass und aufgeweicht sein (wenn vorher die Oberflächen noch trocken waren).
Hingegen bei solch kleinen Objekten, wie bei einem Stück Steinmauer ist das ja noch alles ziemlich egal, weil man das ja auch in 3min fertig abfotografiert
hat und es später zu nix weiter optisch im Kontext zu passen braucht. Aber wenn man ein 30x90m Gelände machen will, dann darf nicht täglich mehr Laub liegen,
als am Vortag und beim Fotografieren darf das Laub nicht vom Wind verwirbelt werden. Und wenn dann schon vor Ort alles mit dem Wetter stimmt, dann
dürfen da auch keine anderen Leute rumhängen, u.v.m.

Laub fiel dann aber stärker und stärker! Als ich am 24.10. anfing mit den Wegen, lag noch gar keines, aber dann rieselte immer mehr gelbes Herbstlaub
runter - und das sah wiederum so stimmungsvoll aus, dass ich alle Abschnitte, die ich bisher aufgenommen hatte, nochmal neu aufnahm, um jetzt das
Laub mit drauf zu haben.
Gleichzeitig musste ich von nun an quasi bis zur völligen Erschöpfung fotografieren, damit ich möglichst in 2-3 Tagen alles an Laubwegen drauf hatte,
ohne dass sich das Laub in den darauffolgenden Tagen in der Menge vervielfacht und auch noch braun wird oder - andersherum - ein Laubpuster vorbeikommt.
Vor allem, dass das mildlichtige, halbwegs windstille Wetter so lange hält!
Hätte man bei sowas 10-20 Kollegen zum Fotografieren oder allerwenigstens automatisch immerscharfen 4K-Film statt Fotos, wäre das natürlich deutlich
schneller zu machen.

So habe ich dann allein an einem einzigen Tag öfters auf den Auslöser gedrückt als vorher in meinem ganzen Leben von 1973 bis 2015 - und ich habe viel
fotografiert im Leben! Nachdem ich immer mehr im Kasten hatte - und dabei teils immer wieder neu anfing, weil Hunde durchs Laub tobten, weil stärkere
Bodenwirbel-Böen aufkamen und weil ich auch immer wieder mal länger warten musste bis wieder Wolken vor der Sonne waren, oder weil die SD-Card sich
verabschiedete und ich dann, trotz super Wetter erst durch den Stau zum Mediamarkt musste, um eine neue zu besorgen, dann auch noch zwischendurch
Fragen von Anwohnern beantworten musste, warum ich denn da den ganzen Tag lang alles fotografiere und während meiner Unterbrechung dann wieder
Windböen und Hunde und Kinder tobten.... also trotz alledem ging es peu a peu voran, und es stellte sich letztlich so ein Flow-Glücksgefühl ein, wie es ein
Bergsteiger hat, der sich so langsam aber sicher auf den Gipfel zuarbeitet.

Meine Fotozeit für die Hauptobjekte ging über einen Monat. Nicht täglich, aber immer wieder mal, wenn das Wetter gut war, und wenn ich schon was berechnet
hatte und das dann nicht so gut war und ich es wieder neu und besser machen wollte, u.ä. Die Mauern und Skulpturen waren dann ja auch nicht mehr ganz so
wetterabhängig wie die Bodenflächen mit dem Laub. Dennoch überzog zum Schluss schon weisser Bodenfrost einen Teil der Wiese und das Laub war komplett
braun statt gelb.

Im Ganzen hatte ich aber echt Glück: Schönes Areal entdeckt, relativ gut technisch machber umzusetzen, trotzdem relativ interessante Location mit
eindrucksvoller Herbststimmung, das Wetter hat während der Tage im Schnitt super gehalten, im Ganzen ein ruhiges Arbeiten!
Und auch bei der Mesh-Berechnung der Fotos war es zwar öfters knapp vor "geht nicht mehr zu machen - wird immer nur Matsch", aber es ging dann noch
alles gut und brauchbar durch.

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Von Anfang an war klar, das Areal in drei Teile zu gliedern: Zunächst mal der Brunnenbereich, dann die Oberwiese, dann die Unterwiese.
Danach die Skulpturen und Sockel. Zum Schluss die zwei Rundbänke auf der Oberwiese und dann ggf. noch die Baumstämme bis in ca. 2-3 Meter Höhe,
um später bessere Bodenübergänge mit den Bäumen generieren zu können. Und ganz, ganz zum Schluss ggf. noch die vier Wasserhähne auf der Wiese.

Fotografiert habe ich natürlich immer nur in kleinen Teilbereichen. Weil erstens mehr als 1000 Fotos für eine Berechnung sonst zu lange dauern würden
und weil zweitens die maximale Textur 8192 Pixel gross sein kann/konnte. Bei einer Aufnahmefläche von 8x8m entspricht eine 8192er Textur also etwa
einer Pixeldichte von 1x1mm Auflösung. Und so sollte, bzw soll es am Ende auch werden, mit einer Texturauflösung = 1x1mm.

Die Banksockel und Bäume habe ich erst ab April '17 fotografiert, nachdem erst Ende März alle Teile berechnet waren und somit auch überhaupt erst feststand,
dass alle Meshteile für's Gesamtprojekt vorhanden und geeignet waren.
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Dann wollte ich das Modell natürlich gerne 1:1 inworld Stürck für Stück aufbauen und anschaulich und ansprechend darstellen.
1:1 geht sowas in Second Life (ebenso im Metropolis-Grid) aus verschiedenen Gründen nicht. Einer gravierender Punkt ist z.B., dass die Texturen, die
man dort hochladen kann, nur max. 1024x1024 Pixel sein können und bei einer Auflösung meiner gewünschten 1x1mm müssten es am Ende, bei 30x90m,
dann rund 2700-3000 Texturquadrate sein, die ich hochzuladen hätte. Das ist nicht mehr praktikabel allein so viele Texturen im Fotoprogramm zuzuschneiden.
Selbst bei realistischeren 2x2mm Auflösung, die es wohl am Ende auch sein werden, allein weil ich für 1x1mm oft gar nicht scharf genug fotografiert habe,
wären es immer noch 700-800 Texturquadrate - auch das noch zu viel!

Ebenso würde der dortige Prim-Impact bei 30x90m in die Hunderte und Tausende explodieren, was eben nicht geht, wenn man selbst nur max. 1000-5000 Prims
zur Verfügung hat. Da jetzt aber gestern am 1.8.2017  - endlich, endlich, endlich - das neue Second Life "Sansar" für alle eröffnet hat, besteht die Hoffnung,
dass ich meinen Nachbau dort dann 1:1 aufbauen kann.
Aufgrund der Eröffnung schreibe ich jetzt auch diesen Baubericht. :)

Im Dez.'16 blieb und bleibt mir jetzt erstmal nur, das Modell wiederum als ein Inworld-Modell aufzubauen mit low-resloution-Texturen, die dann etwa 1x1cm
Auflösung haben. Also etwa 1/10 bis 1/5 der späteren, eigentlichen fotorealistischen Darstellung. Oder anders gesagt: Um 80-90% qualitätsreduziert.

Also auf Nordküste mein Wohnzimmer ausgeräumt und den Projekttisch aufgestellt!
Dort habe ich erstmal nur so aus Spass zu Weihnachten ein Tram-Diorama mit meiner Stahlbrücke (die ursprünglich mal die Moorexpress-Hammebrücke
bei Worpswede darstellen sollte) aufgebaut:










Aber um Tram-Szenen ging's und geht's ja hier nicht, also wieder weg damit und auf dem Tisch mal Projekt-Pläne ausgelegt:



Hier zunächst der Grundplan vom Berliner Perelsplatz.
Der Platz hat eine Länge von 170m, wobei ich dort aber nicht die ganze Fläche fotografiert habe, sondern nur Wege und Objekte und somit letztlich eben auch
"nur" diese Wege und Objekte fotogrammetrisch umsetze und den Zwischenraum anders füllen würde und auch die zwei kleinen Gebäude dort "per Hand"
nachbauen würde.
Der Perelsplatz war also mein Vorhaben im Sommer 2016, bis ich das Gartendenkmal entdeckte. Vielleicht später mal wieder daran weitermachen.



 
Hier nun der Gartendenkmal-Plan, der natürlich nur spielerische Deko ist. Funktion hat der Plan keine. 
Mit zwei SL-Standard-Tannen und mit dem Mesh der Bodenfliesen am Brunnen.



Anpassung des Brunnenmittelpfeilers in Blender an das Becken, welches bereits an die Fliesen angenäht ist. Die Naht kann man an der unterschiedlichen
Texturhelligkeit erkennen.



 
Der Brunnen-Mittelpfeiler mit den Fliesen steht. :) Oberhalb ein einfaches Prim mit einfacher Sandtextur.
Fotografiert und berechnet ist dieser Abschnitt in fünf Teilen: Brunnenpfeiler, Becken, Fliesen links, mitte + rechts.
Das Anpassen und Vernähen der Teile samt stellenweisen Feintunings und Nacharbeitung der Einzelteile ist im Prinzip die Hauptarbeit bei dem ganzen Projekt.





Hier sind die Texturen der Fliesen links+mitte dunkler als rechts, hätte ich auch gleich aufhellen können, aber so ganz zu Anfang habe das noch nicht gemacht,
zumal das ohnhin nur die low-resolution-"Vortexturen" sind und ich nicht wusste wie lange ich den Bau überhaupt weiterverfolgen werde und ich zu jenem
Zeitpunkt auch noch nicht sicher sein konnte, ob ich alle Teile brauchbar "gebacken" kriege.



 Gekaufte Jahreszeiten-Hecken, auf Herbst gesetzt. Die Dichte der Hecken kaschiert später schön den Rand, bildet also einen prima Abschluss / Übergang
 an irgendwelches Drumrum.
Update: 21.8.17




 Die Seitenwände mit den vier Intarsien stehen, dazu ein Stückchen Weg samt einer Birke und auch neue Tannen sind gekauft, die besser zur Szene passen.






Der Brunnenbereich etwa in Originalgrösse im Verhältnis zur Avatargrösse. Es gibt noch einige "Blasen" auf der Oberfläche der Mauer auszubügeln,
das mache ich aber erst später mal, wenn das gesamte Gelände-Mesh in einem Stück oder in wenigstens in 3-4 Stücken fertig erstellt und vernäht ist.



Ansonsten schön detailreich in der Sturktur, bzw. ein guter Kompromiss zwischen einer leider doch noch nötigen, relativ geringen Polygon-Auflösung und
einem gewünschten, möglichst ja extrem hohen, Detailreichtum.



Äussere Seitenmauer mit Pfeiler links ist eingenäht. Man erkennt die unterschiedlichen Texturhelligkeiten, allein beim  inken plus mittleren Fliesenbereich (dunkler)
und der rechten Fliesenhälfte (heller). Die hätte ich gleich etwas angleichen können, hatte ich zu jenem Zeitpunkt aber noch nicht gemacht, da die Texturen
ja nur "low-resolution" sind und ich ebend auch noch nicht wusste, ob das alles überhaupt was im Ganzen wird. Dennoch: Mal 'ne Textur aufhellen ist eigentlich
mit wenigen Klicks gemacht, fummeliger ist da schon die Angleichung des dunklen Mauerstreifens, der unten als Übergang/Nahtstelle zu den Fliesen zu sehen ist.
Jener dunkler Streifen ist eben noch Teil der Fliesentextur und muss letztlich sehr viel heller und rötlicher werden und Stück für Stück an die Mauer oben
angeglichen werden. Aber das kommt alles viel, viel später.



 Blödes sog. "Alphasorting"! Die halbtransparenten Tannenzweige werden vor dem ebenfalls halbtransparenten Fensterglas unsichtbar, bzw. die Ebenen der
 Darstellung werden umgekehrt. Gibt wohl derzeit generell noch keine Lösung für das Problem. Jedenfalls nicht im Konsumerbereich der Grafikkarten und auch
 nicht seitens SL. Bleibt nur, die Fenster ggf. abzudichten.
 Ein Wiesen-Teststück der "Unterwiese" (grosse Wiese unterhalb/südlich des Brunnens) habe ich auch schon mal berechnen lassen, um zu sehen, ob das
 mit dem Gras ansich so funktioniert, ob die Verwirbelungen des Laubes und des Grases allein durch meine Schritte nicht zuviel sind, aber es funktionierte mit der
 Bilderkennung für die Berechnung.




 Noch mehr Weg.



 Sieht schon schön frühherbstlich aus mit all den gelben Tupfern.



 Nahaufnahme. Auch hier ist die hier vordere Mauer etwas zu dunkel von der Textur her im Verhältnis zu den anderen Mauerteilen. Stört jetzt aber nicht.
 Die Treppen werden später auch nochmal als ganz eigene Teile komplett neu aus eigenem Fotoset erstellt, eingepasst und eingenäht.



 Wieder ein weiteres, rohes Mesh, noch ohne Textur: Der Wegansatz oben bereits eingenäht in den Bankplatz. Die drei Hubbel sind natürlich Baumstammansätze.
 Rechts am Rand des Meshes, auf dem Weg vor dem Bankplatz, dummerweise leichte Blasenbildung. Muss ausgestanzt und per Hand ersetzt werden.



 Und die Birken grösser gestretcht und auf die Baustammansätze aufgesetzt. Passt natürlich nicht exakt, aber ich habe ja erstens auch sämtliche Baumstämme bis
 in ca. 2-4m Höhe aufgenommen, bzw. "abgenommen" und später kann man vielleicht auch mal einen gekauften Baum inworld partiell verändern oder zumindest
 deren Stämme wiederum virtuell fotogrammetrisch abnehmen und dann im 3D-Prog die Übergänge zwischen den "echten" und "den von anderen Leuten nach
 handwerklicher "Fanatsie" modellierten Bäumen dann perfekt angeglichen modellieren.



Sieht schon ganz gut aus! So macht Modellbau Spass! :)
Allein, weil man ja später nicht nur andächtig davorsteht wie bei herkömmlichen Modelleisenbahen und -dioramen, sondern weil man es richtig bespielen kann!
Man kann in den Kulissen rumhüpfen.... leben, lachen, Blödsinn machen.... sich verlieben, die Abende bei Mondschein romantisch zusammen verbringen, der
Nachtigal lauschen, streunende Katzen beobachten, die Wolken, die sich vor den Sternenhimmel schieben... und vieles, vieles mehr!
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Die Mauerunterkante zum Gras ist wieder eine Teile-Grenze. Das Gras ist dann ein neues Teil aus neuen Fotos und wird an der Mauerkante angenäht und dieses
Gras hier dann zugleich an derselben Kante abgeschnitten. In der Ecke zum Pfeiler sind auch wieder einige unsaubere Blasen zu sehen, da muss später 'ne ganz
neue Ecke - wieder aus einem neuen Fotosatz oder zumindest aus einer neuen, besseren Abschnitts-Berechung - erstellt und eingenäht werden.
Als Bank hinten ein Provisorium, schnell gemacht aus sieben Prims.



 Bankprovisorium aus fünf Quadern, 'ner Standard-Mauertextur und 2x 'nem Teilkreis mit beliebiger Holztextur in dunkel. Alles ganz scharfkantig also.
 Jetzt nur zur besseren Visualisierung, denn die perfekt ausgebauten Bänke mit jeder Ritze sind auch wieder eher an den Schluss der ganzen Meshbauphase
 angedacht.
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 Die Texturen sind in solchen Ecken, in denen ein "Hochbau" ansetzt, meist unrein, d.h. es werden Flächen des Hochbaus im Gemisch mit der Bodentextur
 auf denselben projeziert. Da muss dann in der späteren "Texturbauphase" die Bilderauswahl, zwecks Generierung schöner Highend-Texturen,
 neu definiert werden, es muss also eine ganz neue Textur für das Originalteil aus den dann ausgewählten "best-of-Fotos" gebacken werden und die neue
 Textur wird dann vom Originalmeshteil deckungsgleich auf die polygonreduzierten und fertig ausgearbeiteten Meshabschnitte neu aufbelichtet.
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 In dieser Meshphase zunächst, in der aus möglichst vielen Fotos eben letztlich aus sämtlichen vorhandenen Bauteilfotos das Meshteil erstellt wird,
 übernehme ich, der Einfachheit halber, alle Fotos zur Texturgenerierung, ohne mühselig aus hunderten Fotos auszuwählen, welche wenigen Einzelbilder letztlich
 genommen werden sollen - und dann sind eben auch solche Pics mit dabei, in denen auf der Aufnahme ein Hochbau perspektivisch Teile des Bodens verdeckt -
 und entsprechend wird gemixt abgebildet.
 Was dann selbst noch bei Fotoauswahl immer noch nicht gut ist, kann dann noch per Hand im Fotoprog retuschiert werden, das wiederum verlangt natürlich
 anschaulich-bildliche und möglichst auch proportionsrichtige Motivdarstellung, keine abstrakten Pixel-Mosaike oder auch nur stark verzerrte Proportionen.
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 Hier sehen wir jedenfalls im Vordergrund an den Blättern, wie matschig-schlierig eine auf 1024x1024px reduzierte Textur aussieht, die eigentlich ca.
 10.000x10.000px aufgelöst sein müsste und daher später in 100 (!) Einzeltexturen à 1024 (entspricht real ~ 1x1mm) zerschnitten werden muss/müsste,
 weil eben in SL nur max. 1024 geht. Oder ich muss mich mit ca. 25 Texturkacheln pro 10x10m-Teil, also mit ca. 5000x5000px als Kompromiss zufriedengeben.
 Oder ich muss mein Modell irgendwo anders hochladen, wo die Texturgrösse nicht limitiert ist. Die Plattform Sansar soll es ja nun möglich machen......



 Und noch ein Wegstück der gegenüberliegenden Seite.
 Ebenso gestalte ich mir hier meinen "Präsentationsraum" / die "Werkstatt" / das "Architekturbüro" ein wenig aus, so es die mir zustehenden Prims zulassen.
 Hinten links unterm Fenster ein Ecktisch.
 --- In Kürze weiter.




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