34 3D-Anwendungen in der Archäologie computeranwendungen und quantit ative methoden in der archäologie – workshop der ag caa und des exzellenz - clusters topoi 2013 Undine Lieberwirth Irmela Herzog (eds.) BERLIN STUDIES OF THE ANCIENT WORLD die arbeitsgemeinschaft computeranwendungen und Quantitative Methoden in der Archäologie (AGCAA) veranstaltet jährlich einen gleichnamigen Workshop, der 2013 an der Freien Universität Berlin stattfand. Die Aufsätze zeigen, dass dreidimensionale Daten bei der archäologischen Dokumentation und Analyse immer wichtiger werden. 3D-Modelle oder digitale Gelän de modelle (DGMs) lassen sich mithilfe von photo grammetrischen Methoden (Structure-from- Motion) oder Laserscanning erstellen. Über die Do kumentation von Funden und Befunden hinaus erlauben solche Daten zum Beispiel die virtuelle Rekon struktion von eingestürzten Mauern, die Muster- erkennung auf Keilschrift tafeln oder auch die Analyse der Beleuch tung im Innern eines grie chischen Tempels. Archäo logische Befunde werden in hoch aufgelösten DGMs (Lidar- Daten) sichtbar. DGMs sind auch die Basis für Sichtbarkeitsanalysen und Berechnungen zur Wegerekonstruktion. Diese Publikation ausgewählter Beiträge zu aktuel- len Dokumentations- und Analyseverfahren in den Altertumswissenschaft en deckt einen weiten Bereich typischer CAA-Themen ab. 34berlin studies of the ancient world berlin studies of the ancient world · 34 edited by topoi excellence cluster 3D-Anwendungen in der Archäologie. computeranwendungen und quantitative methoden in der archäologie – workshop der ag caa und des exzellenzclusters topoi 2013 herausgegeben von Undine Lieberwirth Irmela Herzog BibliographischeInformationderDeutschenNationalbibliothek DieDeutscheNationalbibliothekverzeichnetdiesePublikation inderDeutschenNationalbibliografie;detaillierte bibliographischeDatensindimInternetüberhttp://dnb.d-nb.de abrubar. ©2016EditionTopoi/ExzellenzclusterTopoiderFreien UniversitätBerlinundderHumboldt-UniversitätzuBerlin AbbildungUmschlag:StephanFiedler,nach:HubertMara, 3D-ModelleinerKeilschrittafelmitzweirotenKugelnzur Integral-InvariantenFilterung. Typographicconceptandcoverdesign:StephanFiedler Printedanddistributedby PROBUSINESSdigitalprintingDeutschlandGmbH,Berlin ISBN978-3-9816751-4-6 ISSN(Print)2366-6641 ISSN(Online)2366-665X URNurn:nbn:de:kobv:188-fudocsdocument000000023922-8 Firstpublished2016 ThetextofthispublicationislicensedunderCreativeCommons BY-NC3.0DE.Thelegalcodeisavailableunder https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/de/.Forthe termsofuseoftheillustrations,pleaseseethereferencelists. www.edition-topoi.de INHALT Vorwort —7 irmelaherzog,undinelieberwirth Einleitung —11 jochenreinhard Structure-from-Motion-PhotogrammetriemitAgisotPhotoScan.Erste ErfahrungenausderGrabungspraxis —17 rebeccadöhl DigitaleAufnahmevonLandschatundFelsbildgruppenmit LaserscannerundStructure-from-MotionimWadiBerber,Ägypten —45 anjaschäfer–heikeleitte–hansgeorgbock Einautomatischesundvirtuelles3D-PuzzlevonKhmer-Tempelnim Angkorstil —59 andráspatay-horváth DerZeustempelvonOlympia.RekonstruktionendesTempelsunddes OstgiebelsimVergleich —77 hubertmara AutomatischeVektorzeichnungenvonKeilschrittafelnaus 3D-MessdatenmitdemGigaMeshSotware-Framework —93 ralfhesse VisualisierunghochauflösenderDigitalerGeländemodellemitLiVT —109 martingussone ZurMethodikderInterpretation,multidisziplinärer Prospektionsergebnisse‘inResafa,Syrien —129 willm.kennedy EinVersucheinerHiguchi-Viewshed-AnalyseamBeispieleines WachturmsaufderUmmal-BiyarainPetra,Jordanien —157 irmelaherzog–aldenyépez AuswertungeinerProspektionsmaßnahmeamChimborazo —181 Glossar —203 Vorwort Seit 2010 veranstaltet die Arbeitsgemeinschat Computeranwendungen und Quantitative Methoden in der Archäologie e.V. (AG CAA, www.ag-caa.de) alljährlich an wechselnden TagungsorteneinenWorkshop,umdenwissenschatlichenAustauschzwischenFach- leutenausdenverschiedenenarchäologischenFachrichtungenundSpezialistenausan- derenDisziplinenwieMathematik,GeowissenschatenundInformatikzufördern.Der WorkshoperlaubtessowohlStudierendenalsauchallenanderenKolleginnenundKol- legenausdenverschiedenenarchäologischenFachrichtungenundihrenNachbarwis- senschaten,laufendeForschungsprojekteundAbschlussarbeitenzupräsentierenund dieMöglichkeitenundGrenzenverschiedenerMethodenzudiskutieren.Insbesonde- re solche Beiträge sind willkommen, die ungelöste Probleme, Anregungen oder erste IdeenzueinemForschungsprojektzurDiskussionstellen. Am15./16.Februar2013fandinBerlinder4.Workshopstatt,veranstaltetvonder AG CAA zusammen mit dem Exzellenzcluster Topoi – The Formation and Transformati- onofSpaceandKnowledgeinAncientCivilizations derFreienUniversitätBerlin und der Humboldt-UniversitätzuBerlin.Fast120TeilnehmendekamenzumDahlemerStand- ortdesExzellenzclustersTopoi,umvonFreitagmittagbisSamstagnachmittag14Vor- trägezuhörenundzudiskutieren.AußerdemfandeinePostersessionstatt,indersie- ben Poster präsentiert wurden. Im Anschluss gab es die Möglichkeit, im Computer- pool(GIS-Labor)zweiSotwaretutorialszudenThemenStructure-from-MotionundLidar- Toolbox(sieheArtikelvonR.HesseindiesemBand)zubesuchen.HierwarderAndrang sehr groß, sodass das kleine GIS-Labor mit 14 Rechnern fast aus den Nähten platzte. AuchimVortragsraumbliebkaumeinPlatzfrei:Der4.WorkshopderAGCAAmit120 TeilnehmendenwareingroßerErfolg! WieimVorjahrwurdeauchbeim4.WorkshopderbesteBeitrag(Vortragbzw.Pos- ter)vondenTeilnehmendeningeheimerAbstimmunggewählt.DieMehrheitderStim- menentfielaufdenVortrag„AutomatischeVektorzeichnungvonKeilschrittafelnaus 3D-MessdatenmitdemGigaMeshSotware-Framework“vonHubertMara(sieheArti- kelvonHubertMaraindiesemBand). Durch die besonderen Möglichkeiten beim Exzellenzcluster Topoi konnten erst- malsdieVorträgemitdenDiskussionsbeiträgenunddiePostersessionalsVideosaufge- zeichnetwerden.DievondenVortragendenfreigegebenenVideosstehennunimInter- netzurVerfügung. BeidenvorangegangenenWorkshopsbestandnurdasAngebot,dieAbstractsund die PDF-Dateien zu den Vortragsfolien auf der Webseite der AG CAA bereit zu stel- len. Beim 4. Workshop haben wir nun erstmalig die Möglichkeit, eine Auswahl der Workshop-Beiträgeregulärzupublizieren.DerVorstandderAGCAAdanktausdrück- lichdemExzellenzclusterTopoifürdiesezusätzlicheMöglichkeit. 7 Im Vordergrund dieses Tagungsbandes stehen komplexe neue Verfahren und An- wendungenzur3D-DokumentationvonBefundenundFundensowiedieweitereAna- lysedersogewonnenenDaten.DieseMethodenlassensichzumTeilauchanwenden, umgenauedigitaleGeländemodellezuerstellen.SolchehochaufgelöstenHöhendaten bildendieGrundlagefürdieimvorliegendenBandvorgestelltenVerfahren,diearchäo- logische Strukturen sichtbar machen, welche sich durch geringe Höhenunterschiede anderOberflächeabzeichnen.DigitaleGeländemodellegeringererAuflösungsindfür vieleAuswertungenmithilfevonGeographischenInformationssystemen(GIS)wichtig undkommeninweiterenBeiträgenzumEinsatz.ZielistindenmeistenFällennicht nurdiemöglichstgenaueDokumentationderarchäologischenObjekte,sondernauch einbesseresVerständnisderZusammenhängezwischendendokumentiertenObjekten. ObwohldieBeiträgeindiesemBandeinenweitenBereichvonCAA-Themenabde- cken,fehleneinigewichtigeGebietewieMultimediaanwendungenzumBeispielinar- chäologischenMuseen,Datenbanksysteme,-modelleundsemantischeAnalysen,Lang- zeitarchivierung,statistischeAnalysen,SimulationenundNetzwerkanalysesowieCom- puteranwendungenausderRestaurierungoderderArchäometrie. DienachfolgendeEinleitunggibteinenÜberblicküberdieBeiträgeunderläutert dieZusammenhängezwischendenAnwendungen.UmStudierendenundanderenIn- teressierten,diemitdiesenThemenwenigervertrautsind,denEinstiegzuerleichtern, findetsichamEndederBeiträgeeinGlossar. DasOrganisationsteamdes4.WorkshopsbestandausfünfPersonen.DerVorstand der AG CAA war mit drei Mitgliedern vertreten: Axel Posluschny (ArchaeoLandscapes Europe,Römisch-GermanischeKommissiondesDeutschenArchäologischenInstituts), IrmelaHerzog(LVR-AmtfürBodendenkmalpflegeimRheinland)undTimKerig(UCL London).HinzukamenKarstenLambers(Otto-Friedrich-UniversitätBamberg,imFe- bruar2013neugewählter1.VorsitzenderderAGCAA)undUndineLieberwirthvom ExzellenzclusterTopoi. DieAGCAAisteineingetragenerVerein,dessenZielesist,diearchäologischeFor- schungmithilfevonComputeranwendungenundquantitativenMethodenzufördern. Die Arbeitsgemeinschat organisiertneben dem jährlich stattfindenden Workshop re- gelmäßigTagungen,WorkshopsundArbeitstreffenzudiesemThemenspektrum.Ziel istdieFörderungdeswissenschatlichenAustauschszwischenFachleutenausdenver- schiedenenarchäologischenFachrichtungenmitSpezialistenausanderenDisziplinen. BesonderesAugenmerklegtderVereinaufdieVermittlungneuerMethodenund VerfahrenderdigitalenArchäologieandenwissenschatlichenNachwuchs.DerVerein istzudemdiedeutscheSektionderinternationalenVereinigungComputerApplications andQuantitativeMethodsinArchaeology–CAA (http://caaconference.org/). Der Koope- rationspartnerderTagungwardasExzellenzclusterTopoi,einForschungsnetzwerk,in 8
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