Ein Zeuge hört einen Schuss und es wird mit einem 3D-Modell überprüft
In forensischen Untersuchungen kann ein Zeugnis über die Richtung eines Geräusches, wie eines Schusses, entscheidend sein. Um dies mit wissenschaftlicher Strenge zu überprüfen, kann man das Ereignis nun in einer digitalen Umgebung nachstellen. Dieser Ansatz kombiniert 3D-Capture-Techniken und Schallphysik, um eine virtuelle Nachbildung zu erstellen, in der analysiert werden kann, was wahrgenommen werden konnte oder nicht. 🎯
Die urbane Szene mit millimetrischer Präzision nachstellen
Der erste Schritt ist die Erstellung einer exakten digitalen Kopie des Ortes. Es werden Fotografien aus der Luft oder vom Boden mit Software wie Agisoft Metashape verarbeitet, um ein geometrisch treues 3D-Mesh zu erstellen. Dieses Modell wird dann in Anwendungen wie Blender oder Unreal Engine übertragen, wo es gereinigt, Texturen zugewiesen und für die Simulation vorbereitet wird. Das Ziel ist, dass jedes Gebäude, jedes Fenster und jede Ecke der realen Szene dargestellt ist, da diese Elemente bestimmen, wie der Schall sich ausbreitet.
Schlüsselphasen der Rekonstruktion:- Photogrammetrie: Umwandlung überlappender Fotografien in eine dichte Punktwolke und ein texturiertes 3D-Modell.
- Modell optimieren: Unnötige Geometrie bereinigen und sicherstellen, dass die Materialien definierte akustische Eigenschaften für eine realistische Simulation haben.
- Für die Simulation exportieren: Die Datei in einem Format vorbereiten, das mit spezialisierten akustischen Simulatoren kompatibel ist.
Die digitale Stadt muss mit der physikalischen Wahrheit sprechen; ein Fehler in einer Wand kann ein Echo erzeugen, das die Untersuchung in die Irre führt.
Simulieren, wie sich der Schall in der virtuellen Stadt verhält
Mit dem fertigen 3D-Modell geht es zur Phase der akustischen Simulation über. In Programmen wie Odeon oder EASE wird die genaue Position der Schallquelle, des vermuteten Schusses, definiert. Der Rechenmotor analysiert die Ausbreitung der Schallwellen und berücksichtigt, wie sie an Oberflächen reflektiert, an Ecken abgelenkt und Energie verlieren, wenn sie mit verschiedenen Materialien interagieren. Das Ergebnis ist nicht nur ein Geräusch, sondern eine vollständige Karte, die die Schalldruckpegel an jedem Punkt vorhersagt.
Was die akustische Simulation enthüllt:- Ausbreitungskarten: 2D- oder 3D-Visualisierungen, die zeigen, wie der Schall von der Quelle abgeschwächt und verteilt wird.
- Strahlenpfade: Linien, die die direkten, reflektierten und diffraktierten Pfade des Schalls darstellen.
- Verzögerungen und Echos: Daten darüber, wie Reflexionen an entfernten Fassaden sekundäre Geräusche erzeugen können, die ein Zeuge falsch interpretieren könnte.
Das Zeugnis mit den physikalischen Daten abgleichen
Das endgültige Ziel ist es, die menschliche Aussage mit dem mathematischen Modell zu konfrontieren. Die Simulation zeigt, welche Geräusche physisch von der Position des Zeugen hörbar waren und mit welchen Eigenschaften. Dies ermöglicht eine Bewertung der Kohärenz seiner Schilderung. Die Präzision des 3D-Modells ist entscheidend, da ein falsch platziertes Element die akustischen Ergebnisse vollständig verändern und zu einer falschen Schlussfolgerung führen kann. So ermöglicht die Technologie, dass die städtische Geometrie „aussagt“, was wirklich passiert sein konnte. 🏙️