AR / Spatial Computing / Medical Visualization

Senckenberg Naturmuseum – AR Layer-Asset: Charly Körbels Gehirn

3D-Data Preparation, Retopology, Texture Baking, Multi-Layer AR Asset Creation für Dauerausstellung "Gehirne" im Senckenberg Naturmuseum Frankfurt. MRT-Scan-to-Realtime, PBR, USDZ/GLTF, Apple Vision Pro.

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Projektübersicht

Senckenberg Naturmuseum – AR Layer-Asset: Charly Körbels Gehirn
Im Rahmen der Dauerausstellung „Gehirne“ im Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt (initiiert und gefördert von der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung, künstlerisch umgesetzt von Tim Berresheim) steht das Gehirn von Bundesliga-Rekordspieler und Eintracht-Legende Karl-Heinz „Charly“ Körbel im Mittelpunkt. Für das interaktive AR-Erlebnis auf AR-/Spatial-Devices (Apple Vision Pro / AR-Brillen) wurde das komplexe anatomische Kopf- und Gehirnmodell aufbereitet: Die Herausforderung bestand darin, ein extrem dichtes, ursprünglich für den vollfarbigen 3D-Hartdruck (PolyJet/Voxel-Daten) konzipiertes Modell in eine interaktive, schichtweise (Layer-by-Layer) animierbare Echtzeit-AR-Pipeline zu überführen.

Die Herausforderung: 3D-Druck-Mesh to Realtime AR

Ursprung: Das Ausgangsmodell basierte auf echten MRT-Scans, Photogrammetrie und Streifenlichtscans, aufbereitet für hochauflösenden, mehrfarbigen 3D-Druck. Solche Druckdaten weisen in der Regel unsegmentierte, massive High-Poly-Geometrien, invertierte Faces, Non-Manifold-Strukturen und vertexbasierte Farbdaten ohne PBR-UV-Maps auf.

Zielstellung: Das Modell musste für AR-Brillen so aufbereitet werden, dass Besucher Schicht für Schicht die anatomischen Ebenen (Haut/Gesicht, Muskulatur, Schädelknochen, Blutgefäße/Nerven bis hin zu den tiefen Arealen des Gehirns) in flüssiger Framerate und fotorealistischer Materialanmutung ein- und ausblenden bzw. erkunden können.

Technische Highlights & Workflow

  • Anatomische Segmentierung & Retopologie:
    Aufteilung der monolithischen Druckgeometrie in saubere, eigenständige Sub-Meshes (Haut, Muskeln, Gefäßsystem, Hirnstrukturen, Konnektome). Bereinigung nicht-sichtbarer Innengeometrien und Aufbau einer performanten Low-/Mid-Poly-Quad-Topologie für jedes Layer.
  • UV-Unwrapping & Texture-Baking (PBR-Transformation):
    Konvertierung der rohen Scan-/Druck-Texturen in WebGL-/AR-konforme PBR-Maps (Base Color, Roughness, Metalness, Normal, Translucency/Subsurface-Simulation). Backen von hochauflösenden Normal- und Ambient-Occlusion-Maps der Scan-Daten auf die optimierten Schichten, um maximale Detailtiefe bei minimalem GPU-Overhead zu gewährleisten.
  • Spatial- & AR-Ready Optimization (Apple Vision / AR-Glasses):
    Optimierung für Transparenz, Alpha-Blending und Shader-Performance bei überlagernden Schichten. Striktes Draw-Call- und Texturatlas-Management zur Gewährleistung stabiler 90+ FPS in der Mixed-Reality-Brille.

Tech Specs

  • Projekt: Dauerausstellung "Gehirne" (Senckenberg Naturmuseum Frankfurt / Hertie-Stiftung)
  • Fokus/Rolle: 3D Data Preparation, Retopology, Texture Baking, Multi-Layer AR Asset Creation
  • Pipeline: 3D-Print-to-Realtime, High-to-Low Poly Baking, PBR Workflow
  • Zielplattform: Apple Spatial Computing / AR Glasses & Mobile AR
  • Dateiformate: USDZ, GLB / GLTF (optimiert für Layer-Animation & X-Ray Shader)

Auftraggeber & Partner

Press & Coverage

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