Die Lehre der digitalen Visualisierung am Beispiel der Architektur

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Authorship
  1. 1. Dominik Lengyel

    Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg

  2. 2. Catherine Toulouse

    Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg

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Forschungskontext
Visualisierung ist die visuelle Vermittlung nicht sichtbarer Inhalte. Dies sind im Kontext der Architektur zwar auch Planungen, bei der Beschäftigung mit der Geschichte jedoch unmittelbar geisteswissenschaftliche – baugeschichtliche, bauforscherische, archäologische oder kunsthistorische – Inhalte.
Der Vortrag soll darstellen, wie Studierende der Architektur in die Lage versetzt
werden, diese geisteswissenschaftlichen Inhalte visuell zu vermitteln.
Architektur ist prinzipiell fächerübergreifend, geradezu prädestiniert,
unterschiedliche Fächer – beim Bauen Gewerke genannt – miteinander in Einklang
zu bringen. Dabei lernen Architektur Studierende nicht nur die Techniken und
Methoden der klassischen Darstellung, sondern vor allem die Besonderheiten des
Digitalen, dass nämlich im Digitalen aus den vorhandenen Möglichkeiten besonders
gezielt selektiert werden muss, um zugleich effizient und überzeugend im Sinne
der Wissensvermittlung – und auch der Wissenschaftsvermittlung – vorgehen zu
können.
Der Vortrag geht von der allgemeinen Bedeutung der Gestaltung beim digitalen Visualisieren aus, das heißt von der Vermittlung dieser Bedeutung über die Vermittlung der notwendigen grundlegenden Techniken und Methoden bis hin zu Fallbeispielen aus der forschungsinduzierten Lehre. Der Vortrag erläutert damit die Grundlagen – und sieht sich als komplementäre Ergänzung – unseres Vortrags auf der Grazer DHd-Konferenz 2015 „Die Bedeutung architektonischer Gestaltung in der visuellen Vermittlung wissenschaftlicher Unschärfe am Beispiel von Ktesiphon und weiteren archäologischen Stätten“.

Lehre und Forschung
Digitale Visualisierungen sind, anders als analoge Visualisierungen, Ergebnis
mehrfacher abstrakter Übersetzungsprozesse, deren kontrollierter,
wissenschaftlicher Umgang ein hohes Abstraktionsvermögen erfordert. Es hat sich
gezeigt, dass die schrittweise Heranführung an die zunehmende Komplexität des
Visualisierens Studierende gezielt darauf vorbereitet, in jedem Schritt das
übergeordnete Ziel der Visualisierung im Auge zu behalten. In der Architektur
allgemein als Gestaltung bezeichnet, bedeutet dies, dass alle Schritte auf dem
Weg zur Visualisierung unter Berücksichtigung sämtlicher Gesichtspunkte erfolgt
und im Idealfall nichts dem Zufall überlassen wird. Zahlreiche realisierte
Forschungsprojekte haben zeigt, dass erst die systematische und streng
methodengebundene Vorgehensweise Visualisierungen ermöglicht, die als
Forschungsinstrumente Mehrwerte sowohl in der Vermittlung als auch in der
Forschung selbst generieren (vgl. Laufer 2011; Lengyel / Toulouse 2011a, c;
Lengyel / Schock-Werner / Toulouse 2011).
Die Reihe der Übersetzungen geisteswissenschaftlicher Inhalte in eine digitale Visualisierung beginnt im Allgemeinen auf einer textlichen Grundlage. Im Allgemeinen wird dieser Text von Illustrationen flankiert, die bereits den Anspruch haben, den Inhalt zu konkretisieren. Aus beiden wird ein digitales Modell generiert, das in der Lage sein muss, die sprachlich bedingte, und zwar durchaus intendierte, Unschärfe im Wissen, aufzunehmen. Das Modell schließlich wird dann zu einer Visualisierung transformiert, die die modellierten Inhalte visuell wahrnehmbar macht. Damit entsteht beim Betrachter im besten Fall ein Modell im Kopf, das dem Gedanken des ursprünglichen geisteswissenschaftlichen Ursprungs entspricht.

Architektenlehre als Fallbeispiel
Zu allen oben genannten Schritten der Übersetzung geisteswissenschaftlicher
Inhalte gibt es in der Architektur Entsprechungen. Auch hier entsteht zunächst
im Kopf des Planers eine Vision eines Gebäudes, das über mehrere
Transformationsstufen schließlich zu einer Visualisierung gelangt, die die
Grundlage für eine Beauftragung werden kann. Insofern ist die Übersetzung
geisteswissenschaftlicher Inhalte für die Ausbildung von Architekten nicht
wesensfremd und wird seit Jahren erfolgreich erprobt (vgl. v. a. Lengyel /
Toulouse 2011b).

Der Anspruch an die Architektenlehre ist immer auch ein Anspruch an eine hohe Gestaltungsqualität. Diese so zu vermitteln, dass deutlich wird, dass Gestaltung vor allem eine hohe Konsistenz der Einzelteile bedeutet, nicht etwa eine Geschmacksache ist, sondern eben aus Erfahrung, intensiver Auseinandersetzung mit Grundlagen und auch der eigenen Arbeit sowie der Einbeziehung fächerübergreifender Perspektiven erwächst, ist Inhalt der Lehre auch der digitalen Visualisierung.

Das Curriculum
Die Grundlage der Gestaltung bildet die Rezeption von Gestaltung. Erreicht werden
soll vor allem die Erkenntnis, dass Gestaltung beurteilt und bewertet werden
kann. Die individuell gewählte Gestaltungsrichtung mag subjektiv sein, diese ist
jedoch unabhängig von der Gestaltungshöhe. Um die Unabhängigkeit der Richtung
der Gestaltung zu vermitteln, werden Beispiele aus der bildenden Kunst als
Referenz verwendet. Das allerdings setzt ein offenes Kunstverständnis voraus,
durch das über den unmittelbaren ästhetischen Eindruck des Betrachters die
Inspiration für die eigene Arbeit entsteht.
Eine kurze Darstellung der verwendeten Techniken gibt einen Überblick über die
Grundlage der Ausdrucksmöglichkeiten für die digitalen Visualisierungen. Die
erste ist die Darstellende Geometrie, da ein geometrisches Verständnis
Voraussetzung für digitale Visualisierungen ist, sobald diese räumliche
Konstruktionen beinhalten (vgl. Lengyel 2005).
Das sich anschließende CAD – nur vermeintlich der Kern der digitalen
Visualisierung – ist tatsächlich nur der konstruktive Teil, der zudem ergänzt
wird durch nicht konstruierte Daten wie 3D-Scans. Diese sind völlig anders
aufgebaut als konstruierte Geometrie. Die Herausforderung besteht darin,
Konstruiertes und 3D-Scans aufeinander abzustimmen, wie dies beispielsweise bei
Rekontextualisierungen antiker Skulpturen der Fall ist (vgl. Lengyel / Toulouse
2011c und 2014). Auch die Ausgabe als 3D-Druck gehört zum weiteren Bereich der
Visualisierung, doch steht hier nicht etwa die Technik im Vordergrund. Zwar muss
die Statik des Materials beachtet werden, die eigentliche Herausforderung ist
aber auch hier die Gestaltung des 3D-Drucks. Die Geometrie muss trotz der
technisch bedingten Anpassung den architektonischen Charakter beibehalten. Auch
hierfür sind stringente Gestaltungsrichtlinien zu berücksichtigen.

Spätestens in dieser Phase muss das Modell zurückgeführt werden in den Bereich
der Wahrnehmung. Die Bedeutung der gezielten Projektion des Modells in ein
sichtbares Medium wird durch die Analogie virtuelles Modell und virtuelle
Fotografie unterstrichen (vgl. v. a. Lengyel / Schock-Werner / Toulouse 2011).
Dies soll vor allem in der Lehre verankern, dass es sich bei der Projektion um
bewusste gestalterische Prozesse handelt. Um den intensiven Arbeitsprozess der
Gestaltung auf die Spitze zu treiben, haben sich strenge Rahmenbedingungen als
zielführend erwiesen. Sie zwingen zu einer Auseinandersetzung in der Tiefe,
wodurch Erkenntnisse generiert werden, die sich problemlos auf andere Projekte
übertragen lassen.
Das Curriculum in der Architekturlehre ist bestimmt durch die Steigerung der Komplexität. Am Beginn steht die visuelle Reflexion vorgegebener architektonischer Gestaltung. Die Auseinandersetzung mit bereits realisierter Architektur verlangt es, fremde Gestaltungsmotive zu reflektieren, zunächst also ein den Geisteswissenschaften geläufiger Vorgang, diese dann aber in eine eigenständig gestaltete Darstellung umzusetzen. So werden hier die Grundlagen der digitalen Visualisierung gelegt, denn das zugrunde liegende Modell wird im virtuellen Raum dreidimensional konstruiert. Hierfür werden nicht nur die digitalen Werkzeuge und auch die digitalen Methoden der Konstruktion, Rotation, Vervielfältigung, Konstruktionspunkte usw. geübt, sondern die Analyse der geometrischen Strukturen führt darüberhinaus zu einem inhaltlichen Verständnis der vorgefundener Motive.
Mit zunehmender Komplexität erhält entweder der Kontext der Architektur oder auch
die eigenständige Gestaltung ein höheres Gewicht. In der Seminarreihe
„Perspektiven Gestalten“ vermittelt die Architekturfotografie als praktisches
Vorbild Komposition als Gestaltungskonzept (vgl. Lengyel 2008). Reflektiert
werden neben der Komposition natürlich auch Beleuchtung, Brennweite, natürliche
Augenhöhe, senkrechte Bildebene. Gleichzeitig werden auch Begriffe der
inhaltlichen Ebene wie Kontext, Tiefenstaffelung und Detaillierungsgrad
behandelt.
Aufgaben der nächsten Stufe erhalten zusätzliche Anforderungen. In der
Fotomontage wird eine eigenständige Raumgestaltung mit einem vorgegebenen
architektonischen Kontext konfrontiert. Durch den Dialog zwischen realer und
virtueller Welt wird ein wichtiger Anspruch an die digitale Visualisierung
deutlich, nämlich die angemessene Abstraktion. Wie definiert nämlich muss ein
Modell sein, um erstens neben dem Foto bestehen zu können und zweitens trotz
seiner unvermeidlichen Abstraktion immersiv und überzeugend zu wirken. Diese
Kombination entspricht natürlich auch dem üblichen Arbeiten der Architekten,
Abstrakte Inhalte überzeugend zu präsentieren. Vermittelt wird also die Stärke
der Abstraktion als Weg, bestimmte Komponenten besonders in der Vordergrund zu
stellen. Die Abstraktion umfasst alle Stufen von der geringfügigen geometrischen
Vereinfachung über die Typenbildung bis hin zu diagrammatischen Strukturen (vgl.
Lengyel / Toulouse 2013).
Um die Bildaussage in höchstem Maße auf das gesteckte Ziel abzustimmen, wie es bei der Visualisierung geisteswissenschaftlicher Inhalte der wissenschaftliche Anspruch verlangt, verfolgen die Aufgaben die Raumgestaltung allein zum Zweck der Raumwirkung. Diese Fokussierung ist kein Eingeständnis, sondern die bewusste Betonung eines einzelnen Aspektes, auch dies also die Auseinandersetzung in die Tiefe als Voraussetzung für intensives gestalterisches Arbeiten in der digitalen Visualisierung.
Im Masterstudium wird es dann möglich, unmittelbar forschungsinduziert zu lehren. Allgemeine Fragestellungen zum geometrischen Abstraktionsprozess etwa lauten, wie weit eine Abstraktion gehen kann, ohne das die Wiedererkennbarkeit leidet. Oder wie sich Farbigkeit auf Raumwahrnehmung auswirkt, auf die Tiefenwahrnehmung, auf das Licht, die Plausibilität des Raumes usw.
Abgeschlossen wird die Heranführung der werdenden Architekten an die digitalen Visualisierungen als studentische Hilfskraft in laufenden Forschungsprojekten. Sie kommen so besonders nah an die Komplexität des Themas heran. Gerade mehrjährige Projekte in Forschungsgruppen oder Clustern erlauben es, einen besonderes tiefen Eindruck zu gewinnen. Das Excellence Cluster TOPOI, bei dem der Lehrstuhl mit dem Thema der Darstellung von Unschärfe im archäologischen Wissen – oben erwähnt als Beitrag zur DHd-Konferenz 2015 – beteiligt ist, beispielsweise besteht fast ausschließlich aus Geisteswissenschaftlern.

Fazit
Die digitale Visualisierung ist eine gestalterische Tätigkeit, die durch die wissenschaftliche Reflexion erst einen Mehrwert in den Geisteswissenschaften entfalten kann. Obgleich die Beherrschung grundlegender Techniken unverzichtbar ist, sind diese noch kein Garant für eine weiterführende Anwendung. Technik und Methoden sind noch am ehesten erlernbar. Gestaltung aber ist vor allem eine Sache von Praxis und Erfahrung. Erst der kritische Umgang mit den Werkzeugen, der intensive Dialog mit den beteiligten Wissenschaften und vor allem Selbstreflexion erlauben es der digitalen Visualisierung, als Instrument sowohl der Forschung selbst als auch deren Vermittlung zu dienen. Das vorgestellte Curriculum aus der Architektenlehre sei als Beispiel gedacht für eine mögliche Heranführung an das Thema digitale Visualisierungen als eine Möglichkeit der Aufarbeitung geisteswissenschaftlicher Daten.

Bibliographie

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Stappmanns, Verena / Toulouse, Catherine (2011): "Die
Wiederentstehung Pergamons als virtuelles Stadtmodell", in: Scholl, Andreas,
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Staatliche Museen Berlin. Pergamon. Panorama der antiken Metropole.
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Lengyel, Dominik / Toulouse, Catherine (2011c): "Ein
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Lengyel, Dominik / Toulouse, Catherine (2012):
"Rekonstruktionszeichnungen der Bauphasen des kaiserzeitlichen Palatin in
Rom", in: Märtin, Ralf-Peter (ed.): Jenseits des
Horizonts. Raum und Wissen in den Kulturen der Alten Welt.
Stuttgart: Verlag Konrad Theiss 14–20.

Lengyel, Dominik / Toulouse, Catherine (2013): "Die
Bauphasen des Kölner Domes und seiner Vorgängerbauten: Gestaltung zwischen
Architektur und Diagrammatik", in: Boschung, Dietrich / Jachman, Julian
(eds.): Diagrammatik der Architektur. Tagungsband
Internationales Kolleg Morphomata der Universität zu Köln. Paderborn: Verlag
Wilhelm Fink 327-352.

Lengyel, Dominik / Toulouse, Catherine (2014):
"3D-Scans für die Rekontextualisierung antiker Skulptur", in: Bienert,
Andreas / Helmsley, James / Santos, Pedro (eds.): EVA
Berlin 2014. Elektronische Medien & Kunst, Kultur und Historie.
Konferenzband. Darmstadt / Berlin: Staatliche Museen zu Berlin / Stiftung
Preußischer Kulturbesitzt / Fraunhofer-Institut für Grafische
Datenverarbeitung 135-142.

Lengyel, Dominik / Schock-Werner, Barbara / Toulouse,
Catherine (2011): Die Bauphasen des Kölner Doms
und seiner Vorgängerbauten / Cologne Cathedral
and Preceding Buildings. Köln: Verlag Kölner Dom e.V.

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DHd - 2016
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