Im Visier der Laser

Desktop-3D-Scanner für handliche Objekte

Test & Kaufberatung | Test

Will man auf einem 3D-Drucker ein Ersatzteil fertigen oder eine Spielzeugfigur in Animationssoftware zum Leben erwecken, braucht man ein 3D-Datenmodell. Das sollen kompakte 3D-Scanner auf Knopfdruck liefern.

Mit einschlägiger Software kombiniert wird zwar auch die Kinect zum passablen 3D-Scanner, speziell bei kleinen Objekten stößt sie aber an ihre Grenzen. Die Faustregel: Was bequem in eine Hand passt, sieht nach dem Kinect-Scan aus wie rundgelutscht [1]. Für Gegenstände in der Größe zwischen Walnuss und Honigmelone sind Desktop-Laserscanner besser geeignet, die nach dem Lichtschnittverfahren arbeiten [2].

Bei diesen Geräten setzt man die Vorlage auf einen Drehteller, der das Objekt vor einer Kamera rotiert. Schräg seitlich davon ist ein Laser angebracht, der eine helle, senkrechte Linie durch die Mitte des Drehtellers projiziert. Durch den seitlichen Versatz des Lasers erscheint die Linie aus der Sicht der Kamera dort verzerrt, wo sie die Oberfläche des Objekts schneidet. Da alle notwendigen Parameter wie Brennweite der Kamera, Distanzen sowie Winkel zwischen Laser und Kamera bekannt sind, kann die Software aus der Verformung der Linie ohne Schwierigkeiten die dreidimensionalen Koordinaten von einigen Punkten auf der Oberfläche des Objekts ermitteln. Dann wird der Teller ein Stückchen weiter gedreht. Scanner mit zwei Lasern links und rechts der Kamera erfassen noch mehr Details der Form. Nach einigen Minuten und einer kompletten 360-Grad-Rotation liegt der Scan als 3D-Punktwolke vor. Die mitgelieferte Software eliminiert dann noch Ausreißerpunkte, berechnet aus der Punktwolke ein Polygon-Oberflächennetz und schließt Lücken darin. ...

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Weitere Bilder

  • Spiegelnde Objekte wie ein Edelstahl-Espressokocher sind für den Laser schwer zu erfassen. Dem Digitizer liegt deshalb ein abwaschbares Kreidespray bei, mit dem man die Oberfläche vorübergehend mattiert.

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