EuroMold: Objekte scannen in 3D

Wo in 3D Dinge gedruckt werden, sind meist auch 3D-Scanner nicht weit, die von realen Vorbildern Oberflächengitter erzeugen und so oft viel Konstruktionsarbeit sparen. Wir haben einige Verfahren auf der EuroMold-Messe inspiziert und ausprobiert.

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Von
  • Peter König

Die Firma MakerBot Industries stellt vor allem 3D-Drucker her, hat aber im August zur Ergänzung ihres Angebots mit dem Digitizer einen handlichen 3D-Scanner herausgebracht. Auf seinem Drehteller finden Objekte mit maximal 20 Zentimeter Durchmesser und 20 Zentimeter Höhe Platz. Das Gerät benutzt das Lichtschnittverfahren: Zwei Laser projizieren schräg von der Seite Linien auf das Zielobjekt. Eine mittig angebrachte Kamera nimmt auf, wie die Laserlinien der Oberfläche des zu scannenden Gegenstands folgen. Der gesamte Vorgang einschließlich der Berechnungen, die aus den einzelnen Aufnahmen ein kohärentes 3D-Modell zusammenfügen, dauert etwa 12 Minuten. Der Digitizer ist in Deutschland bei Hafner's Büro für 1666 Euro zu bekommen.

(Quelle: Ralf Bieler)

Mit einem ähnlichen Verfahren arbeitet der Scanner von David. Hier wird eine Folge von Lichtmustern projiziert (Structured Light). Da Scanner-Hardware und das zu scannende Objekt innerhalb einer Sequenz unbewegt bleiben, werden keine Bereiche erfasst, die bei der Projektion im Schatten liegen. Abhilfe schaffen mehrere Scans aus wechselnden Blickwinkeln, die anschließend in der David-Software zusammengefügt werden. Der David-Scanner SLS-2 arbeitet mit einem helleren Projektor als die Vorgängerausführung und Beamer und Kamera sind auf einer Schiene befestigt; die Kamera lässt sich darauf verschieben. So soll sich die Konfiguration mit wenigen Handgriffen auf wechselnde Objektgrößen anpassen lassen. Das Scanner-Paket aus Hard- und Software soll 2320 Euro kosten.

Der Scanner namens Sense des Herstellers 3D Systems ist Teil der Cubify-Produktlinie des Konzerns, die beispielsweise 3D-Drucker und Dienstleistungen umfasst und sich an Privatanwender richtet. Die Sensor-Anordnung im handlichen Gehäuse erinnert an die Kinect, bei der ein infrarotes Lichtmuster zur 3D-Erfassung in den Raum projiziert wird. Zursätzlich nimmt eine normale Kamera die Farbe der Oberfläche auf. Zwar bekamen wir auf der Messe keine Bestätigung, dass im Sense-Scanner tatsächlich Technik des Kinect-Zulieferers PrimeSense steckt, aber die Spezifikationen auf der Cubify-Webseite widerlegen diese Vermutung zumindest nicht. Fürs Scannen mit einer Kinect gibt es mittlerweile diverse Programme, auch manche kostenlosen. Sense soll 329 Euro kosten und wird mit einer speziellen Software geliefert, die aus den Sensordaten das Modell zusammenbaut, vom Hintergrund freistellt und das Ergebnis wahlweise in den Standard-Dateiformaten PLY, OBJ oder im proprietären Druckvorlagen-Format der Cube-3D-Drucker speichert.

Die Luxemburger Firma Artec schließlich spielt mit ihren Geräten wie dem Handscanner Eva in puncto Genauigkeit, aber auch beim Preis in einer höheren Liga: Der Scanner mit eigenbautem Blitzlicht für die kontrollierte Ausleuchtung beim Erfassen von Farben kostet deutlich über zehntausend Euro. Die bis zu 16 Einzelaufnahmen pro Sekunde fügt die Software Artec Studio in Echtzeit zu einem 3D-Modell zusammen. Einen Eindruck von der Qualität, die die Hardware und Software der Firma liefert, bietet die 3D-Galerie von Artec.

Zu den Neuigkeiten von der EuroMold siehe auch:

(pek)