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Ausprobiert: 3D-Scanner von Matter and Form

Der günstige und qualitativ hochwertige 3D-Scanner von Matter and Form arbeitet nach dem Lichtschnittverfahren: Zwei Linienlaser tasten die Form der Vorlage auf einem Drehteller ab, eine Kamera nimmt Farben auf.

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Der nicht nur sehr gute, sondern auch sehr hübsche 3D-Scanner von Matter and Form.

Der 3D-Scanner von Matter and Form ist aus der Eigeninitiative von zwei Designern entstanden – als Drew Cox und Trevor Townsend feststellten, dass es kein bezahlbares und trotzdem gutes Produkt auf dem Markt gab, beschlossen sie, ein eigenes zu entwickeln. Sie machten sich selbstständig, starteten eine Kickstarter-Kampagne – und wurden überrannt. Bereits nach einer Woche war die Kampagne mehr als voll finanziert. Offensichtlich waren viele Menschen von der Idee begeistert, einen günstigen und dennoch qualitativ hochwertigen 3D-Scanner zu entwickeln.

Ab da ging kurzfristig viel schief: Die Initiatoren waren von der großen Nachfrage komplett überfordert, kamen mit der Produktion nicht mehr hinterher und verpassten einen Liefertermin. Ihre Fehler machten sie in kurzer Zeit wieder gut und werden inzwischen ihrem Anspruch, ein den Erwartungen der Kunden entsprechendes Gerät zu entwickeln, wirklich gerecht. Der Matter-and-Form-Scanner liefert hochwertige Scans, ist benutzerfreundlich und gut dokumentiert.

Vor gut anderthalb Jahren fand ein Vorabmodell des Scanners von Matter and Form seinen Weg ins Testlabor der c't-Redaktion, die ihn seinerzeit in Aktion filmte. Die Hardware arbeitet auch jetzt beim Serienmodell genauso wie damals, bei der Software hingegen hat sich inzwischen viel getan. Seine Premiere als fertiges Produkt feierte der Scanner auf der CES in Las Vegas Anfang 2015.

Doch zurück zum fertigen Produkt von heute, das wir jetzt zum Test im Make-Labor hatten. Hat man den Scanner aufgestellt, muss man ihn zu Beginn einmal kalibrieren. Dafür reicht es aus, eine mitgelieferte Box auf den Drehteller zu stellen, die Kalibrierung zu starten und diesen Vorgang dann noch einmal zu wiederholen. Ist der Scanner kalibriert, so muss man diesen Vorgang nur dann wiederholen, wenn man ihn an einem anderen Ort aufstellt. Der Scanner arbeitet mit dem Lichtschnittverfahren, daher sind für seine Kalibrierung die Lichtverhältnisse entscheidend.

Vor dem Start des Scans wählt man eine der drei möglichen Methoden aus. Der Single-Color-Scan ist für Objekte geeignet, die entweder wirklich einfarbig sind, deren Farben alle ähnlich hell beziehungsweise dunkel sind oder auf der gleichen Seite eines in der Dokumentation abgebildeten Farbrads liegen. Diese Methode ist die schnellste. Der Multi-Color-Scan ist für Objekte mit sehr unterschiedlichen oder sehr verschieden hellen Farben vorgesehen – er nimmt mehr Zeit in Anspruch, da offenbar Bilder in unterschiedlichen Belichtungen und damit mehr Daten für den Scan erfasst werden.

Die dritte Option ist die einzige vorgesehene nicht-automatisierte Form des Scannens. Bei diesem Advanced Scanning kann man drei Einstellungen vornehmen: Es kann reguliert werden, was die Kamera erfasst, wie stark die Laserstrahlen fokussiert sind und wie lange der Verschluss der Kamera pro Aufnahme geöffnet ist.

3D-Scanner von Matter and Form (7 Bilder)

Unsere Scan-Objekte im echten Leben.

Für wenig erfahrene Anwender reichen die ersten beiden automatisierten Optionen aus – nur, wer schon viel Erfahrung gesammelt hat, wird die Advanced Scanning-Methode sinnvoll anwenden können. Nach dem Scan erscheint das Objekt als Punktwolke, die noch von überflüssigen Ausreißern gereinigt werden muss. Für den ersten Schritt ist hier die Funktion "Auto Clean" der Software sehr zweckmäßig, man muss allerdings in jedem Fall noch manuell nachbessern. Ehe man sich die Mühe macht, einzelne Punkte von Hand zu eliminieren, kann man noch nach zwei unterschiedlichen Methoden versuchen, die Punkte vorab zu gruppieren und in einem Aufwasch zu löschen.

Nach dem Bereinigen entscheidet man sich, wie der Scan weiter verwendet wird. Will man das gescannte Objekt mit einem 3D-Drucker nachdrucken, so kann man die Vorlage dafür als OBJ oder STL-Datei exportieren. Vorher wird die Datei noch in ein Polygonmodell umgewandelt (meshing) – aus der unverbundenen Pünktchenwolke entsteht so ein 3D-Objekt mit einer zusammenhängenden Oberfläche. Die Ergebnisse dieses Vorgangs sind durchweg brauchbar – im Rahmen dessen, was man von einem Lichtschnitt-3D-Scanner mit Drehteller erwarten kann. Die exportierten 3D-Modelle sind darüber hinaus in allen Fällen wasserdicht, das heißt, sie bestehen aus geschlossenen 3D-Oberflächen. Ist man mit der Form zufrieden, kann man die Scans deshalb ohne weiteren Feinschliff an den 3D-Drucker schicken. Die 3D-Exporte ins OBJ-Format von unseren drei Teststücken gibt es hier als ZIP-Archiv zur Ansicht.

Hersteller Matter and Form
Vertrieb (Auswahl)
comprise.de, iGo3D, 3d-printerstore.ch
Maximale Objektgröße 25 cm Höhe, 18 cm Ø
Exportformate STL, OBJ, PLY, XYZ
Betriebssysteme Windows. Mac OS X
Preis ab 660 €

Bei glänzenden Objekten sinkt die Scanqualität – da die Oberfläche die Laser reflektiert, kann in der Software die Form nicht mehr vollständig erfasst werden. In der Außenhaut unseres glänzenden Probestücks, des Frosches, klaffte ein großes Loch, das allerdings bei der Berechung des Polygonmodells von der Software automatisch geschlossen wurde. Das Problem mit glänzenden Oberflächen hängt allerdings direkt mit dem Lichtschnittverfahren zusammen – kann man auf die farbige Textur beim 3D-Modell verzichten und will die Form ungestörter erfassen, hilft es, die Vorlage vorübergehend mit Kreidespray zu weißeln. (esk)