Drasta Digital

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Beschreibung

<h3>Projekt zur Entwicklung eines Workflows zur Digitalisierung des kulturellen Erbes sorbischer Trachten</h3>
<h4>Einführung</h4>
Sorbische Trachten sind nahezu aus dem Alltag der Lausitz verschwunden. Das Projekt “Drasta Digital” widmet sich der Wahrung des materiellen und immateriellen Kulturerbes sorbischer Trachtenelemente, ihrer Alltagsgeschichte, Herstellung, Ankleidung und Anwendung. Ausgehend vom Fundus des Trachtenhaus Hoyerswerda und seiner fast 100 jährigen Tradition, überführt die 5. Generation an Schneiderinnen ihre Handwerkskunst nun in das 21. Jahrhundert. Die Trachten sollen wieder an Sichtbarkeit im Alltag gewinnen, insbesondere im digitalen Alltag. Auf diesem Wege sollen neue Generationen an tradiertes Wissen herangeführt werden. Gleichzeitig entstehen neue Räume für Kommunikation und den Austausch von Wissen und Erfahrung über Generationen hinweg.

Eine komplette Tracht einer Trägerin umfasst mehr als 60 Elemente (eine so genannte komplette Trachtentruhe). Die Trägerin ist damit von jung bis alt für jede Situation vorbereitet [sic] - ein Leben lang. Dieses Konzept von Kleidung ist im Zeitalter der weltweiten Textilindustrie nicht mehr vorgesehen. Es beinhaltet ein Verständnis von Nachhaltigkeit, welches zunehmend zum Anknüpfungspunkt für junge Menschen wird. Sie entdecken die alten Techniken wieder, greifen sie auf und setzen sie bewusst ein. Gleichzeitig kommuniziert die jeweilige Tracht wichtige Informationen über die persönliche Situation auf einer nonverbalen Ebene und kann unverhoffte Reaktionen hervorrufen. Heute führen wir an den gleichen Orten Diskussionen zum Tragen von Kopftüchern, wo Mitte des 20. Jahrhunderts Frauen in sorbischer Tracht von Deutschen ausgelacht und diskriminiert wurden.

Ausgangspunkt des Projekts ist eine Digitalisierung und Dokumentation von Trachtenteilen in hoch aufgelösten 3D Formaten mit den originalen Texturen. Der Prozess gleicht dem Charakter-Design moderner Computerspiele und CGI. Der Workflow diese zu erstellen, wurde initiiert und ausgearbeitet durch eine Kooperation des Vereins zur Pflege der Regionalkultur der mittleren Lausitz e.V., dem sorbischen Museologen und Creative-Tech-Gründer Jakob Gruhl sowie dem sorbischen 3D- und Modedesigner Jan Lorenz. Gemeinsam wurde die erste Hoyerswerdaer Tracht unter strenger Begutachtung unserer Expertinnen komplett digitalisiert. Die Qualität der Renderings ist so hoch, dass selbst von den ausgewiesenen Schneider:innen kaum ein Unterschied zu den Fotografien der Originale auszumachen ist.

Die bisherige Projektarbeit wurde mitfinanziert durch den Simul+mitmachpreis 2022, Kulturhalt, der Sparkassenstiftung sowie durch eine Projektförderung der Stiftung für das sorbische Volk 2023. Für das aktuelle Projekt 2024 wurden neue Gelder beantragt.

Die bisher digitalisierten Objekte finden sich hier: <a href="https://github.com/ZalozbaDev/drasta_digital">https://github.com/ZalozbaDev/drasta_digital</a>

Alle Interessierten sind herzlich eingeladen mit Jakob Gruhl in Kontakt zu treten mit Ideen, Fragen, Anregungen und Kooperationen.
<h3>Workflow Konzept: Drasta Digital II (2023)</h3>
Der Ansatz von Modedesigner und 3D Artist Jan Lorenz unter Verwendung neuester Softwaremethoden birgt in den Augen von Trachtenexpertin und Architektin Kirsten Ann Böhme die Chance für die Bündelung von Wissen, Fotodatenbanken, Video- und Schnittmusterarchiven. Insbesondere der modulare Charakter ermöglicht sowohl die Abbildung individueller Nuancen in den Traditionen sowie die Visualisierung der Reihenfolge beim Kleiden. Die Abhängigkeit von mündlicher Überlieferung für die Bewahrung dieses kulturellen Erbes wird in nachvollziehbare, animierte Prozessschritte übersetzt.

Nach der durch Jakob Gruhl und Jan Lorenz begonnen Recherche, technischen Aneignung und Vernetzung ist das Ziel von “Drasta Digital II: Dokumentacija” die Erarbeitung einer Struktur und eine detaillierte Anleitung zur Digitalisierung eines Trachtenfundus am Beispiel einer spezifischen Tracht, die vom Trachtenhaus Hoyerswerda vorgeschlagen wird und alle Ebenen vom Schnittmuster bis zum 3D Modell nachvollzieht und in deutscher und sorbischer Sprache abbildet. Ergebnis ist ein beispielhaftes Workflow-Konzept als Grundlage eines weitreichenden Digitalisierungsprojekts.

Das Projekt umfasst die Initiation der Zusammenarbeit des Trachtenhaus Hoyerswerda, dem Regionalkulturverein und der Ectoplastic UG, evaluiert den Wissensstand und die technischen Möglichkeiten und formuliert notwendige Maßnahmen. Dem folgt der regelmäßige Austausch zur Entwicklung eines kohärenten Beispiels. Unter der Projektleitung des Museologen Jakob Gruhl, werden Kirsten Ann Böhme und Jan Lorenz in Hoyerswerda sowie in Online-Calls das Projekt umsetzen.

Folgende Arbeitsschritte zur Digitalisierung eines Trachtenelementes wurden etabliert:
<ol>
 	<li>Besprechung der Schnitt-/Nähtechnischen Verarbeitung des Trachtenteils mit Expertin Kirsten Böhme.</li>
 	<li>Erstellen der Schnitteile als maßstabsgetreue Vektorform.</li>
 	<li>Definieren der physikalischen Materialeigenschaften für die Simulation.</li>
 	<li>Zusammensetzen uns Simulieren des Trachtenteils.</li>
 	<li>Ergänzen von Details (z.B. Säume, Nahtwülste, Steppnähte, Kordeln, Schnürchen usw.).</li>
 	<li>Vorbereiten von Materialproben für die Texturgenerierung.</li>
 	<li>Erstellen der Texturen durch photogrammetrischen Scanprozess.</li>
 	<li>Anpassen und Anwenden der Texturdaten auf das 3D-Modell.</li>
 	<li>Kontrolle des Ergebnisses mit Experten, ggf. Korrekturen.</li>
 	<li>Sichern des Datensatzes (fbx/obj, Texture Maps, Schnittteil Layout, Vorschau Rendering) für die Datenbank.</li>
</ol>
Derzeit wird unter Absprache mit dem Digitalisierungsbeauftragten der Stiftung für das sorbische Volk, Daniel Sobe, eine alternative erörtert. Sobald diese online zugänglich ist, werden die Ergebnisse öffentlich kommuniziert.

Das Potenzial zur Skalierung des Projekts erschien weit größer als erwartet. Die Zusammenarbeit von Kisten Ann Böhme und Jan Lorenz erwies sich als sehr konstruktiv und führte zu einem Workflow Konzept, welches einen sehr hohen Qualitätsmaßstab ansetzt.

Die Ergebnisse der digitalen Tracht sind nahezu nicht zu unterscheiden von Fotografien und bieten gleichzeitig die Möglichkeit, sie interaktiv erfahrbar zu machen. Dafür hat Jan Lorenz zusätzlich sein Wissen im Bereich Animation erweitert. Die Ankleidung animierter Trachtenelemente kann auf diese Weise animiert dargestellt werden. Die Ergebnisse führten zu neuen Projekten im Rahmen der Präsentation und Vermittlung, die Ende 2023 vom Simulmitmachpreis prämiert wurden.
<h4>Erstellung 3D-Modell</h4>
<ul>
 	<li>Verarbeitung der Trachten analysieren, z.B. Falten, Raffungen, Säume, Verschlüsse, Befestigungen und Applikationen (Schmuck, Schleifen, Fransen usw.) nachvollziehen</li>
 	<li>Schnittmuster für alle Teile der Tracht als Vektorgrafiken umsetzen; dh. Vorlagen scannen und händisch nachzeichnen; Ankleiden aller Teile in der Simulationsengine</li>
</ul>
Ein virtuelles Kleidungsstück besteht aus zwei Teilen: Geometrie und Shader. Die 3D-Geometrie besteht aus Dreiecken, die die Form bilden. Die Textur wird mit Shadern dargestellt, die Pixelgrafiken verwenden. Kleidungsstücke werden gewöhnlicherweise aus Flachware hergestellt (z.B. Stoff, Leder). Für die Erstellung des 3D-Modells werden vom Kleidungsstück Maße genommen und anhand dieser eine Abwicklung konstruiert (reverse engineering).

Im nächsten Schritt werden die entstandenen Schnittteile um einen virtuellen Avatar drapiert und simuliert. Hierzu wird ein Stoffmaterial erstellt, das dem Originalmaterial in seinen physischen Eigenschaften möglichst nahe kommt. Diese Eigenschaften sind zum Beispiel, Flächengewicht, Dehnbarkeit, diagonale Stabilität, Fließverhalten, Steifheit, Dichte oder Reibungsverhalten. Das erste Zwischenergebnis ist ein relativ gering aufgelöstes (Anzahl der Polygone in der Geometrie) 3D-Modell. Eine geringe Auflösung ermöglicht hier eine schnelle Geschwindigkeit des Computers für die Stoffsimulation.

Im letzten Schritt wird die Auflösung der Geometrie erhöht, um die Kanten und Falten zu glätten. Hier ist die Computersimulation langsamer. Den Schnittteilen werden Texturen hinzugefügt und das Kleidungsstück ist nun nahezu fertig, um mit physikalisch simuliertem Licht ansprechend gerendert zu werden. Von hier an kann das Modell für verschiedene Anwendungsszenarien weiterentwickelt werden. Für eine interaktive Echtzeitanwendung (Game, AR, VR)  wäre z.B. eine Reduktion der Mesh-Auflösung notwendig (remeshing), um Details der Geometrie von dem Hochaufgelösten Modell mittels Normalmap auf dieses zu übertragen (normal baking), um die benötigte Performance zu erreichen.
<h4>Erstellung 3D-Textur</h4>
<ul>
 	<li>Eine 3D-Textur besteht aus mehreren Pixelgrafiken, die gebraucht werden, um das Oberflächenmaterial eines 3D-Modells darzustellen.</li>
 	<li>Albedo-Map: Enthält die Farbinformationen.</li>
 	<li>Normal-Map: Definiert, in welchem Winkel Licht reflektiert wird und erzeugt Eigenschatten auf dem Material. Hiermit kann der plastische Detailgrad des Modells erhöht werden, ohne dass mehr Dreiecke in der Geometrie benötigt werden.</li>
 	<li>Alpha-Map: Definiert die Durchsichtigkeit des Materials.</li>
 	<li>Height-Map: Kann verwendet werden, um die Geometrie zu verformen. (Displacement)</li>
 	<li>Roughness-, Metelness-Map: Definieren Reflektionsverhalten (Glanz) und Metallichkeit des Materials.</li>
 	<li>Für die meisten Materialien, die Textilien darstellen sollen, genügen Farb-, Normal- und Transparenzinformationen.</li>
 	<li>Es gibt zwei praktikable Methoden, um Texturen zu erstellen.</li>
</ul>
<h4>Methode 1: node-basierte Generierung</h4>
Bei dieser Methode wird die textile Textur Faden für Faden nachgeahmt. Hierbei kommt die Software Adobe Substance Designer zum Einsatz. Im folgenden wird der Arbeitsablauf am Beispiel eines Spitzenstoffes gezeigt. Die einzelnen Formen, die das Gewebe ausmachen, werden in Adobe Illustrator nachgezeichnet und anschließend für den Rapport zusammengesetzt. Mit den so entstandenen Vektormasken werden nun in Substance Designer generierte grafische Elemente platziert, die zum Schluss die benötigten Maps ergeben. Dieser Prozess ist etwas zeitaufwändig, ergibt dafür qualitativ hochwertige Texturen, die ein hohes Maß an Anpassbarkeit erlauben.
<h4>Methode 2: Material-Scannen</h4>
Bei dieser Methode werden Proben vom Material mit einer weichen Lichtquelle aus acht verschiedenen Winkeln fotografiert. Diese Fotos werden zusammen verrechnet und ergeben die benötigten Maps für das Material. Im Projekt wurde eine Softbox selbst konstruiert, die ein indirektes Licht in einem Winkel von 45° auf die Probe projiziert. Die Probe befindet sich auf einem drehbaren Tisch mit Winkelangaben für eine möglichst genaue Drehung. Im Drehtisch befindet sich ebenfalls eine Lichtquelle, um die Lichtdurchlässigkeit der Probe erfassen zu können. Die Kamera wird mit einem Fernauslöser ausgelöst, um eine möglichst scharfe Aufnahme bei langer Belichtungszeit und großer Blendenzahl zu ermöglichen. Ein Colorchecker ermöglicht die exakte Erfassung der korrekten Farbe. Die Aufnahmen werden bei völliger Dunkelheit im Raum ausgeführt.

Im nächsten Schritt werden die Fotos gedreht, die Objektiv-Krümmung herausgerechnet und anschließend freigestellt. In Substance Designer werden diese Bilder mit den Nodes „Multiangle to Normal“ und „Multiangle to Albedo“ verbunden. Außerdem wird in diesem Beispiel ähnlich wie bei einem Greenscreen eine Transparenzmaske erstellt.

Bevor die Maps verwendet werden können, müssen sie noch ausgeschnitten und so transformiert werden, dass sie eine sich nahtlos wiederholende Textur ergeben. Ggf. werden noch Korrekturen vorgenommen, wie das Entfernen von Flecken und Fusseln. Das Material ist nun fertig für die Anwendung in einer 3D-Software. Die Vorteile dieser Methode sind, dass das Material mit effizientem Zeitaufwand hergestellt werden kann und sehr authentisch dem Original entspricht. Ein Nachteil ist, dass sich mit dieser Methode nur Proben, die nicht größer als 12x12cm sind, scannen lassen. Diese Einschränkung lässt sich mit besserer technischer Ausrüstung verringern. In den Tests hat sich der hier vorgestellte Aufbau jedoch bereits als gute und kostengünstige Lösung erwiesen. Schwierig, wenn auch nicht unmöglich, ist das Scannen von stark glänzenden, reflektierenden und schwarzen/dunklen Proben.
<ul>
 	<li>Bildmaterial aus Literatur scannen, wiederholende Motive und Muster isolieren, visuelle Oberflächeneigenschaften der Materialien analysieren; v.a. Struktur, Glanz- und Reflektionsverhalten Vektormasken von allen grafischen Formen erstellen (von Drucken, Stickereien, Webarbeiten usw.) In Adobe Substance einen Node-Tree erstellen, der anhand der Masken alle visuellen Details des Textils generativ entstehen lässt Ergebnis sind diese Output Maps: Color, Normal(bump), Metallic(reflection), Roughnes(glossines), Ambientocclusion, Height(displacement), Opacity</li>
 	<li>Sofern geeignet, 3D-Scans von Oberflächen erstellen, Nachteile: beschränkt auf ca. 20x20cm Fläche pro Scan und setzt die Anfertigung einer kleinen Bühne aus Pappe mit Beleuchtung und eine Digitalkamera vorraus, Vorteile: relativ schnelle hyperrealistische Ergebnisse</li>
</ul>
<h4>Nicht textile Modelle</h4>
3D-Objekte, wie beispielsweise Knöpfe mit einer Größe von ein bis zwei Zentimeter Durchmesser, können mit Hilfe von Photogrammetrie erstellt werden. Problematisch wird es, wenn diese aus Metall, oder ähnlichen spiegelnden oder glänzenden Materialien bestehen, da die Lichtreflexe fehlerhafte Artefakte erzeugen. In diesen Fällen führt gewöhnliches Hard Surface Modelling zu besseren Ergebnissen. Dabei empfiehlt sich die Verwendung von Referenzfotos, anhand derer die Geometrie entweder von Hand nachgebaut oder mit virtuellen Modellierungs-Pinseln erstellt wird. Um die Menge der Polygone des Modells wieder auf eine performante Anzahl zu reduzieren, wird eine Normalmap generiert.

Das Projekt “Drasta Digital II: Dokumentacija” ist die Weiterführung der Idee einer digitalen Belebung sorbischer Trachtenkultur, die im Projekt “Open Archive: Drasta Digital” initiiert wurde (gefördert durch den Simulmitmachpreis). Der von Jan Lorenz entwickelte Proof of Concept zeigt das enorme Potential einer adäquaten Dokumentation in Bezug auf den Anspruch dieser Jahrhunderte währenden Tradition und dem damit verbundenen Kunsthandwerk.
<h4>Compositing/Optimierung/Conversion/Produktion</h4>
Folgende Prozessschritte könnte der erweiterte Digitalisierungsprozess beinhalten:
<ul>
 	<li>Texturen auf die 3D-Modelle applizieren, Skalierung, Positionierung und Shadereffekte anpassen</li>
 	<li>Erstellen eines geriggten(animierbaren) menschlichen Avatars; erfordert weitere third party Anwendung mit Optionen für Körperbehaarung/Frisur für verschiedene weitere Anwendungsszenarien</li>
 	<li>Abhängig von der gezielten Verwendung: hochdetaillierte Renderings (Fotos&amp; Video) Import eines Avatars für die Clo3D Engine Anpassen von Pose und Textilsimulation sowie Lichtsetzung</li>
</ul>

Projekttagebuch

Projektakteure Text

<h4>Kirsten Ann Böhme/ Verein zur Pflege der Regionalkultur der mittleren Lausitz e.V.</h4>
<h5><b>Initiatorin, Trachtenexpertin für Digitalisierung, Expertin, Host und Netzwerk </b></h5>
Die Vorsitzende des Vereins Kirsten Ann Böhme ist Co-Initiatorin des Projekts. Die Dipl. Architektin und ist in 5. Generation sorbische Trachtenschneiderin in Hoyerswerda und Betreiberin des Trachtenhaus Jatzwauk in Hoyerswerda sowie des Sorbisch-wendischen Trachtenforums<a href="http://www.lausitzer-trachten.de"> www.lausitzer-trachten.de</a>. Kirsten Böhme wurde in Dresden geboren, ist aber in Hoyerswerda im deutsch- sorbischen Umfeld aufgewachsen. Ihre Großmutter, die Tochter von Johann und Helene Jatzwauk, kleidete sie schon im Alter von sechs Jahren das erste Mal in Tracht, weckte ihr Interesse und lehrte sie das Nähen von Trachten. Zunächst studierte sie Architektur in Dresden und bald galt ihr besonderes Interesse der Denkmalpflege, da sie sich mit dem Zerfall der Bausubstanz in der DDR konfrontiert sah. Aus denselben Gründen begann sie sich nach der Wende für den Erhalt der sorbischen Trachten und des Brauchtums zu engagieren. Sie war 1992 Gründungsmitglied des Vereins und initiierte im gleichen Jahr die Tradition des Ostermarktes zu Palmarum in Neuwiese. Ganz besonders am Herzen liegt ihr die Forschungs- und Entwicklungsarbeit, die notwendig ist, um Repliken der wertvollen historischen Trachtenschürzen anfertigen zu können.
<h4>Jakob Gruhl/ Ectoplastic</h4>
<h5><b>Initiator, Projektmanager, Diplom Museologe
</b></h5>
Jakob Gruhl ist Gründer des Multimedia-Studios Ectoplastic und Co-Initiator des Projekts. Er kam 1986 in Bautzen/ Budyšin zur Welt und ist zweisprachig deutsch-sorbisch muttersprachlich aufgewachsen. 2012 schloss er das Studium der Museologie mit dem Diplom ab. Während seiner Diplomarbeit mit dem Titel “Erinnerungen aus dem Lausitzer Braunkohlerevier - Strategien zur Einbindung von Zeitzeugen in die museale Darstellung zeitgeschichtlicher Prozesse” beschäftigte er sich intensiv mit Themen der Vermittlung. Seit 2013 ist Jakob Gruhl freiberuflich in der Schnittstelle von Kunst, Musik und IT als Projektkoordinator, Vermittler und Musiker aktiv. Er ist Mitbegründer des in Halle ansässigen Multimedia-Studios Ectoplastic, Co-Konzepter und Co-Herausgeber des Musiksoftware Mazetools. Jakob ist Gründungsmitglied des Zentrums für immersive Medienkunst, Musik und Technologie e.V. in Leipzig (ZiMMT). Sein Schwerpunkt liegt im Bereich Konzeptentwicklung und Fördermittel. Das ZiMMT widmet sich insbesondere der Erforschung, Anwendung und Vermittlung des Mediums und der Technologie 3D Audio. 2020 initiierte er u.a. das “Immersive Sound - Forum für 3D Audio”, das Spatial Audio Network Germany sowie das Spatial Audio Network Europe. Seit 2022 ist er Fachbeirat des Kulturamts der Stadt Leipzig im Bereich Interdisziplinär.
<h4>Jan Lorenz</h4>
<h5><b>Leitung der Digitalisierung, Experte für 3D Fashion Design, Preisträger des Modewettbewerbs Sorbian Street Style</b></h5>
Jan Lorenz ist Mode-Designer (BA) und widmet sich den Themen Modedesign und Digital Fashion. Bereits im Studium erforschte er das Zusammenspiel zwischen digitalen Technologien und Couture sowie die Erstellung von Kleidung mithilfe von Software sowie Software-basierte Ausgabemethoden von Schnittmustern. Jan wurde 1986 in Bautzen/ Budyšin geboren und ist aufgrund seiner sorbischen Herkunft stark in das Projekt Drasta Digital involviert. Darin digitalisiert er sorbische Trachtenelemente und entwickelt neue Workflows.

Projektbeschreibung

Förderung

Wie kann ich mitmachen?

<h3>Geplante Digitalisierungswerkstätten 2024</h3>
Die Tracht in den digitalen Raum zu überführen, in einer partizipativen Werkstatt, greift die verschiedenen thematischen Anknüpfungspunkte auf und bringt sie im Prozess zusammen. Digitalisierung wird auf konkrete Weise erfahrbar und differenzierbar, wenn Menschen selbst Trachtenelemente mitbringen, sie vor Ort einscannen und ggf. später in einer Ausstellung oder einem Web-Interface auf dem eigenen Smartphone betrachten können. Es entsteht ein Raum zur Reflexion, zum Austausch von Wissen und Erinnerungen.  Gleichzeitig entsteht etwas neues, ein 3D Objekt eines vererbten Tuches, das fortan digital getragen werden kann. Ein bewahrendes Interesse geht einher mit der Freude am Experimentieren. Dabei richtet sich das Projekt nach Standards, welches das digitalisierte Material fortan als Open Source Material für andere kulturelle und soziokulturelle Verfügbar macht. Die Ergebnisse der Werkstätten werden am Ende des Projekts installativ aufgearbeitet und ausgestellt.

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