Digitaler Ötzi-Zwilling macht den Mann aus dem Eis virtuell erfassbar
Bozen (Italien) – Archäologen haben einen hochpräzisen digitalen Zwilling von Ötzi, der Gletschermumie des Mannes vom Tisenjoch erstellt. Auf diese Weise kann „der Mann aus dem Eis“ zukünftig noch detaillierter untersucht werden, ohne dass seine empfindliche Mumie dafür aus der Kühlzelle genommen werden muss.
Quelle/Copyright: Südtiroler Archäologiemuseum
Inhalt
Wie das interdisziplinäre Team um Luca Bezzi von Arc-Team des Südtiroler Archäologiemuseums aktuell im Fachjournal „Heritage“ (DOI: ccc) ausführt, basiert der digitale Zwilling auf einer Kombination verschiedener Datenebenen. Erstmals wurden hochauflösende Aufnahmen der äußeren Körperoberfläche mit dreidimensionalen Daten aus dem Inneren der Mumie zusammengeführt. Dadurch können sowohl die Oberfläche als auch das Skelett und innere anatomische Strukturen virtuell untersucht und dokumentiert werden.
1.294 Aufnahmen für ein digitales 3D-Modell
Die Grundlage für die digitale Rekonstruktion der Körperoberfläche bildeten 1.294 hochauflösende Fotografien von Vorder- und Rückseite der Mumie. Aus den überlappenden Bildern errechneten die Forschenden mithilfe der sogenannten Structure-from-Motion-Photogrammetrie ein dreidimensionales Modell mit einer räumlichen Auflösung im Submillimeterbereich.
Eine besondere Schwierigkeit stellte dabei die schützende Eisschicht dar. Deren spiegelnde Oberfläche kann bei der digitalen Vermessung störende Reflexionen erzeugen. Das Forschungsteam setzte deshalb ein spezielles Aufnahmeverfahren mit polarisiertem Licht ein, mit dem sich diese Effekte weitgehend reduzieren ließen.
Anschließend wurde das Oberflächenmodell mit den Daten der jüngsten Ganzkörper-Computertomografie Ötzis verbunden. Die CT-Aufnahmen waren 2021 im Krankenhaus Bozen entstanden.
Über eine webbasierte Anwendung kann der digitale Zwilling aus unterschiedlichen Perspektiven betrachtet, vermessen und virtuell entlang verschiedener Ebenen durchschnitten werden. Wissenschaftliche Untersuchungen sind damit möglich, ohne die originale Mumie physisch zu bewegen.
Auch Kleidung und Ausrüstung digitalisiert
Die digitale Dokumentation beschränkt sich dabei nicht nur auf Ötzis Körper. Erfasst wurden auch wesentliche Bestandteile seiner mehr als 5000 Jahre alten Kleidung und Ausrüstung. Dazu gehören unter anderem Köcher, Fellmütze, Kupferbeil, Gürtel und Gürteltasche, Lendenschurz, Schuhe, Beinkleider, Mantel und Langbogen.
Die unterschiedlichen Materialien stellten die Forschenden dabei vor jeweils eigene Herausforderungen. Leder, Fell, Holz, Kupfer, Pflanzenfasern, Silex, Haut und Eis reflektieren Licht auf unterschiedliche Weise. Die Aufnahmetechnik musste deshalb an die jeweiligen Eigenschaften angepasst werden.
Quelle/Copyright: Südtiroler Archäologiemuseum
Für Ötzis Bärenfellmütze kamen zusätzlich sogenannte Neural Radiance Fields zum Einsatz. Die KI-gestützte Methode ermöglicht es, die komplexe räumliche Struktur des Fells detaillierter abzubilden als herkömmliche polygonale 3D-Modelle.
Digitaler Referenzzustand für die Konservierung
Neben der Forschung könnte der digitale Zwilling vor allem für die langfristige Erhaltung der Mumie von Bedeutung sein. Wiederholte 3D-Aufnahmen ermöglichen es, Veränderungen des Zustands quantitativ zu erfassen. Selbst geringfügige Veränderungen von Form oder Farbe könnten auf diese Weise erkannt und mit früheren Dokumentationen verglichen werden.
Damit entsteht ein präziser digitaler Referenzzustand, anhand dessen sich beispielsweise überprüfen lässt, ob die konservatorischen Bedingungen langfristig stabil bleiben.
„Digital twins“ sollen dabei Forschung und Erhaltung miteinander verbinden: Das Original wird geschont, während gleichzeitig umfangreiche wissenschaftliche Daten dauerhaft verfügbar bleiben.
www.grewi.de
+ HIER den täglichen kostenlosen GreWi-Newsletter bestellen +
Grundlage für künftige Forschung
Das gesamte Verfahren wurde mit frei zugänglicher Open-Source-Software umgesetzt. Dadurch sollen die einzelnen Arbeitsschritte nachvollziehbar und das System künftig weiterentwickelbar bleiben.
Nach Ansicht des Teams eröffnet der digitale Zwilling damit nicht nur neue Möglichkeiten für archäologische und konservatorische Untersuchungen, sondern auch für forensische Fragestellungen und die wissenschaftliche Vermittlung.
WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Neuanalyse von Gletschermumien Genom: Ötzi hatte dunkle Haut, Glatze und anatolische Vorfahren 16. August 2023
Ötzi: Geschichte der Eismumie muss umgeschrieben werden 10. November 2022
Ötzi offenbart Akupunktur- und fortschrittliche Pflanzenheilkunst der Jungsteinzeit 27. September 2018
Weiteres Akupunktur-Tattoo auf Eismumie „Ötzi“ entdeckt 27. Januar 2015
Recherchequelle: Südtiroler Archäologiemuseum
© grewi.de
