Publicatie:De 3D-digitalisering van erfgoedobjecten: hoe ga je aan de slag?

Samenvatting

In deze techblog gaan we dieper in op een mogelijke werkwijze en praktisch stappenplan, gebaseerd op onze concrete ervaring uit het eerste GIVE-project. Hierin staan praktische haalbaarheid, duurzame archivering en een zo ruim mogelijke (her)bruikbaarheid van de digitale kopieën voorop.

Referentie

Titel	De 3D-digitalisering van erfgoedobjecten: hoe ga je aan de slag? (Voorkeurstitel)
Locatie
Uitgever	meemoo
Jaar van uitgave	2023
Rechten	CC-BY-SA
Persistent ID

Trefwoorden

techblog | digitaliseren |

Hoewel musea en erfgoedorganisaties momenteel al volop hun analoge collectie aan het digitaliseren zijn, is het creëren van digitale 3D-modellen van collectiestukken nog een vrij onontgonnen terrein. Dankzij het GIVE-Topstukkenproject kregen we de kans om een groot aantal sculpturen die als topstuk erkend zijn, te digitaliseren in 3D. In deze techblog gaan we dieper in op een mogelijke werkwijze en praktisch stappenplan, gebaseerd op onze concrete ervaring uit dit eerste project. Hierin staan praktische haalbaarheid, duurzame archivering en een zo ruim mogelijke (her)bruikbaarheid van de digitale kopieën voorop.

Het GIVE-project kadert binnen het relanceplan Vlaamse Veerkracht en wordt gerealiseerd met steun van het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling.

Hoe bereid ik me voor?

Denk na over de finaliteit van de digitalisering

Wat is het doel van de digitalisering en wat wil je later kunnen doen met de digitale 3D-modellen?

Voor dit project werd de lat hoog gelegd en vertrekken we niet zozeer met een concrete praktische toepassing van het digitale 3D-model, maar vanuit het idee dat het eindresultaat zo ruim mogelijk bruikbaar moet zijn. De vereisten voor het eindresultaat kunnen dus aangepast worden aan de concrete doelstelling. Wil je bijvoorbeeld later een analoge kopie van het object kunnen maken op basis van het digitale model, dan is dat een ander verhaal dan dat je gewoon met een aangepaste 3D-viewer de objecten online wil presenteren.

Kies de toe te passen techniek

Fotogrammetrie of scanning?

Binnen GIVE onderzochten we twee mogelijke manieren om een 3D-model te creëren van een object, namelijk fotogrammetrie en 3D-scannen. Bij fotogrammetrie wordt het object rondom gefotografeerd. Deze foto’s worden nadien door software tot een 3D-model verwerkt. Bij een 3D-scan wordt door een vast scantoestel of een handheld toestel ter plekke het 3D-model gecreëerd door het object op een draaischijf te plaatsen of rondom het object te scannen. Hierbij wordt zowel de geometrie als de kleur en textuur in één beweging vastgelegd.

Voor het GIVE-project werd specifiek gekozen voor het scannen van de objecten. Aangezien we in situ werken en er bij fotogrammetrie pas nadien een 3D-model wordt opgemaakt, is het cruciaal dat alle benodigde opnames ter plekke gemaakt zijn voor een sluitende 3D-representatie. Mocht nadien dus blijken dat er hiaten zijn, zouden we terug naar de locatie moeten gaan voor eventuele ontbrekende opnames. In geval van complexe kleur en textuur kan de scan worden aangevuld met een beperkt aantal foto-opnames ter plekke.

Afhankelijk van de finaliteit die je voor ogen hebt, kan bij fotogrammetrie trouwens gewerkt worden met foto-opnames met uiteenlopende toestellen: van het zelf bedienen van een eenvoudig toestel (zoals een smartphone) tot het inhuren van een gespecialiseerd professioneel fotograaf.

Maak een selectie van de objecten die je wil laten digitaliseren

Onze tips:

• Groepeer objecten op basis van afmetingen.
  • Het is belangrijk om bij de selectie van de te digitaliseren objecten rekening te houden met hun afmetingen. Zeker bij het scannen is het van belang om objecten van min of meer dezelfde grootte te groeperen, omdat er voor kleine objecten andere scantoestellen worden gebruikt dan voor grotere objecten.
• Houd rekening met beperkingen op vlak van doorschijnend en/of reflectief materiaal bij scannen.
  • Hou er rekening mee dat niet alle objecten even goed scanbaar zijn. Bij scannen met structureel licht waarbij een patroon op het object wordt geprojecteerd, is het bijvoorbeeld moeilijker om doorschijnende of reflecterende objecten te capteren. Onderstaande video demonstreert de projectie van het patroon op een sculptuur uit de collectie van het KMSKA.

Ga op zoek naar een geschikte digitaliseringspartner

Dit doe je op basis van de gekozen techniek.

• Stel een lijst op van mogelijke service providers die de opdracht kunnen uitvoeren. Let hierbij op eventuele ervaring met erfgoedobjecten.
• Maak een gedetailleerd bestek over wat je wil bereiken en vraag verschillende offertes op. Onder deze link vind je het bestek voor het GIVE-project.
• Beoordeel de offertes op basis van de eisen uit het bestek en gun de opdracht aan de best scorende partij.

Hoe pak ik de digitalisering zelf aan?

Aangezien we specifieke ervaring hebben met 3D-scanning, gaan we in deze stap enkel dieper in op 3D-digitalisering via scanning.

Het scannen van een sculptuur neemt gemiddeld één tot anderhalf uur in beslag, inclusief verwerking en controle ter plekke. Bij kleinere objecten en wanneer er in serie gewerkt kan worden, kunnen er 8 à 12 objecten per dag worden gescand. De scanning zelf verloopt als volgt:

• Bij voorkeur gebeurt het scannen in een ruimte waar geen bezoekers zijn, dus ofwel in een depot ofwel tijdens de sluitingsuren van het museum.

• Indien nodig en mogelijk wordt het object verplaatst, zodat het losstaand is en er voldoende ruimte is rondom het object voor het scannen.

• Er wordt een ijkschaal en kleurkaart bij het object geplaatst.
  • Op dit moment kunnen wij dit nog niet gebruiken voor de effectieve kwaliteitscontrole (voor 3D-digitalisering bestaan er nog geen standaarden). Mocht dit later toch mogelijk worden, kan er met deze bestanden geëxperimenteerd worden.
• Bij gebruik van een handheld scanner bij grotere objecten: het object wordt rondom in verschillende ‘sessies’ gescand en tussendoor gedraaid of neergelegd op een kussen, zodat het object van alle mogelijke kanten kan worden gescand. Kleinere objecten kunnen met een vast scantoestel gecapteerd worden en op een draaischijf worden geplaatst die gesynchroniseerd is met de software van het scantoestel.
• De verschillende scan-‘sessies’ worden door de software tot één 3D-model samengebracht. Dat resultaat zie je in bovenstaande video.
• De verwerking gebeurt idealiter ter plekke om te kunnen controleren op eventuele hiaten in de mesh - het geheel van punten en driehoekjes die de geometrie van het object vormen - waarna indien nodig nog extra delen gescand worden.
• Bij complexere kleur en textuur kunnen eventueel nog extra foto’s genomen worden die later door de 3D-software kunnen verwerkt worden om zo een nog realistischere weergave van de realiteit te bekomen.

De aangeleverde bestanden worden tot slot onderworpen aan een kwaliteitscontrole via de gratis software van Blender. Hiervoor werd in kader van het GIVE-project een specifieke handleiding uitgeschreven in samenwerking met een externe consultant. Na het importeren van de 3D-modellen in Blender worden standaard enkele aspecten gecontroleerd, zoals bijvoorbeeld consistente geometrie en eventuele overlappende vlakken.

Hoe bewaar je de resultaten van 3D-digitalisering?

Als aan te leveren bestandsformaat werd bij meemoo gekozen voor OBJ of wavefront, vanwege de toegankelijkheid en openheid van dit formaat. Daarnaast wordt ook een STL-bestand gevraagd, dat geschikt is voor 3D-printing. Met het oog op duurzame archivering én maximale mogelijkheden tot hergebruik worden dus volgende bestanden aangeleverd aan meemoo:

• een OBJ hires-kopie bedoeld voor archivering;
• een OBJ-kopie bedoeld voor ruime verspreiding;
• een OBJ-kopie met ijkschaal en kleurkaart voor mogelijke kwaliteitscontrole;
• een STL-bestand geschikt voor 3D-printing.

De OBJ-kopieën worden aangeleverd in bestandspakketten bestaande uit het OBJ-bestand zelf, het kleur- en textuurbestand in TIFF- of BMP-formaat en een MTL-bestand dat het TIFF- of BMP-bestand linkt aan de OBJ.

Binnen meemoo start binnenkort een gericht onderzoek naar duurzame preservering van 3D-modellen. De resultaten daarvan zullen in de loop van 2024 zeker gepubliceerd worden.

Hoe ontsluit je de resultaten van 3D-digitalisering?

Het meest voor de hand liggende platform waarmee je 3D-modellen kan ontsluiten en ter beschikking kan stellen voor hergebruik is Sketchfab. Met deze tool kan je de modellen beschikbaar maken voor download of via een Sketchfab-plugin een viewer in je eigen collectiewebsite integreren.

Daarnaast bestaan er ook toepassingen voor in de eigen collectiepresentatie:

• De erfgoedapp van Faro biedt diverse praktische toepassingen aan bezoekers van de collectie.
• Via 3D-printing kan je analoge kopieën of replica’s van objecten maken.
• Er bestaan ook VR- of AR-toepassingen waarin je 3D-modellen kan integreren.