Reproduktion historischer Artefakte

... am Beispiel von Maria - reverse engineered

Die Reproduktion realer Objekte war in der Museums-Szene bisher mit hohem Aufwand verbunden. Abhängig vom Verfahren (Abformen) waren Beeinträchtigungen des Messobjekts nicht zu vermeiden. Mit heutigen Technologien kann die Geometrie von Gegenständen zerstörungsfrei, bedeutend genauer, schneller und wesentlich kostengünstiger durchgeführt werden. Ferner bieten neue Verfahren, wie die Flächenrückführung, die Möglichkeit, die ermittelten Daten in ein CAD System zu importieren. Damit können Anpassungen für die Reproduktion vorgenommen werden.

Bei der vorliegenden Aufgabenstellung wurde das Institut PWO kontaktiert, um das Rätische Museum Chur bei der Reproduktion einer Leihgabe des Klosters Disentis zu unterstützen. Dabei handelte es sich um ein Artefakt aus dem 8. Jahrhundert. Dieser sogenannte Disentiser Stuck byzantinischer Herkunft ist ein Fragment einer plastisch unterlegten Monumentalmalerei. In enger Zusammenarbeit mit dem Museum sollte eine Kopie dieses wertvollen Artefakts hergestellt werden, das im Museum der Öffentlichkeit gezeigt werden kann.

Zur messtechnischen Erfassung der Oberfläche wurde das Verfahren der Streifenprojektion gewählt. Dieses erlaubt es, Messpunkte auf dem Original zu erfassen und es gleichzeitig maximal vor Beschädigung zu schützen. Die Abbildungstreue dieses Verfahrens übertrifft bisherige Verfahren um Grössenordnungen und ermöglicht neben der Erfassung der Form auch das Aufnehmen feinster Details der Oberflächtentextur. Ergebnis dieses Prozessschrittes sind Oberflächendaten in Form von vielen Messpunkten (in diesem Beispiel ca. 50‘000 Messpunkte).

Streifenmuster auf Artefakt Die Weiterverarbeitung dieser Punktewolke ermöglicht es, die Oberfläche je nach Anforderung zu optimieren. In diesem Fall war dies nicht gewünscht, da die Reproduktion möglichst originalgetreu mit vorhandenen Defekten sein sollte. An die Oberfläche eines technischen Teils, wie zum Beispiel einer Autotüre, werden andere Anforderungen gestellt. Das Resultat dieses Prozessschritts ist eine polygonisierte Fläche, die für die weitere Verarbeitung verwendet werden kann.

Aus diesen Daten können bereits Reproduktionen mit Rapid Prototyping und anderen Fertigungsverfahren wie CNC-Fräsen hergestellt werden. Neben Reproduktionen kann eine Flächenabweichungsanalyse Hinweise für die Produktion geben oder die Daten für Simulationen verwendet werden. Bei vorliegendem Artefakt wurde ein Rapid-Prototyping-Verfahren verwendet. Das damit hergestellte Modell wurde anschliessend in akribischer Handarbeit von der Restauratorin bemalt.

In der industriellen Anwendung kann es erforderlich sein, ein bestehendes Bauteil in eine Baugruppe einzufügen oder das Bauteil im CAD anzupassen. Die dazu erforderlichen Daten können mit Hilfe einer Flächenrückführungssoftware erzeugt werden. Im Institut PWO wird dafür die Software Polyworks verwendet. Mit dieser können Daten effizient und optimiert nach Kundenwunsch erstellt werden. Diese stellen wir Ihnen in weit verbreiteten CAD Formaten zur Verfügung.