Ausprobiert: Photogrammetrie-3D-Scanner-App Trnio

Die iOS-App verwandelt Apple-Mobilgeräte in 3D-Scanner für die Hosentasche und liefert gute Qualität für ein paar Euro – so macht Photogrammetrie (wieder) Spaß.

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Die Textur macht das halbe 3D: Mit den Farbinformationen aus der zugrunde liegenden Fotoserie belegt (links) wirkt jedes photogrammetrisch erzeugte 3D-Modell viel realistischer und plastischer als die bloße 3D-Geometrie (Mitte und rechts, Scan der Bronzebüste von Juri Gagarin vor den Europäischen Astronautenzentrum EAC in Köln, 3D-Modell aus Trnio, Rendering Sketchfab)

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Seit Autodesk vor ziemlich exakt drei Jahren seine 3D-App-Serie 123D eingestellt hat, fehlte eine simple Photogrammetrie-App fürs Smartphone, als 3D-Scanner für die Hosentasche, immer dabei, stets bereit. Zwar berechnet auch die Gratis-Version von 3DF Zephyr (kurz vorgestellt in Make 1/18) aus Fotoserien eines Objekts ein texturiertes 3D-Modell, allerdings erst am heimischen Rechner. Und die Android-App Scann3D (kurz vorgestellt in Make 6/17) läuft zwar auf dem Mobiltelefon und erledigt alle Berechnungen diekt dort (was nicht nur in die Zeit, sondern auch ganz schön auf den Akku geht), ist aber seit Ende der Beta-Phase nicht mehr kostenlos – man zahlt jetzt, wie man hört, für jeden einzelnen Datei-Export.

Das ist bei Trnio anders. Zwar kostet diese App für iPhones und iPads ab iOS 11.3 auch Geld, aber man zahlt nur einmalig beim Kauf 4,99 US-Dollar und kann dann beliebig viele Scans erstellen. Die eigentliche Arbeit, aus den Bildern ein 3D-Modell zu erzeugen, passiert allerdings auf den Servern des Herstellers. Das war schon früher bei 123D Catch so und entlastet das Mobilgerät von den doch ziemlich aufwändigen Rechenoperationen. Den Upload der Bilder muss man selbst anstoßen, damit man keine unliebsamen Überraschungen beim mobilen Datenvolumen erlebt, denn die Bilderserie kann durchaus ein paar zig Megabyte groß sein; das erledigt man lieber erst in Reichweite eines WLAN. Nach einer Weile – die im Test zwischen einer Viertelstunde und gefühlt einem halben Tag liegen konnte (wir haben aber auch nicht dauernd geschaut) – taucht das fertig berechnete 3D-Modell auf dem Mobilgerät auf.

Aus dem Make-Testlabor

Die Make-Redaktion probiert viel mehr aus, als ins alle zwei Monate erscheinende Heft passt. Deshalb veröffentlichen wir auf unserer Webseite in loser Folge weitere Testberichte.

Für die fertigen 3D-Objekte gibt es einen in der App integrierten Betrachter, man kann aber auch eine OBJ-Datei herunterladen oder per Mail verschicken, um sie anschließend in gängiger 3D-Software weiter zu bearbeiten. Außerdem erscheinen die Scans in der in die App integrierten Galerie (sofern man seinen Account nicht auf privat geschaltet hat). Schließlich kann man auch noch ein Konto bei der Online-3D-Galerie Sketchfab verknüpfen und seine 3D-Schnappschüsse dort präsentieren (was wir mit dem Gagarin aus dem Bild oben gemacht haben).

Ausprobiert: 3D-Scanner-App Trnio (6 Bilder)

In der 3D-Galerie innerhalb der Trnio-App findet man 3D-Scans, die Nutzer für alle zur Ansicht freigegeben haben – das gibt einen guten Vorgeschmack, was gut geht und was weniger. Gesichter bekommt die App sehr gut hin, aber die Scans von Personen bestehen oft nur aus einer hinten offenen Schale. Beeindruckend ist das Auto, denn Metall und Glas gelten wegen der Spiegelungen als klassische Klippen für Photogrammetrie. Gut, mit dem Glanz des Lacks ist es bei dem rosa Gefährt nicht mehr so weit her ...

Der eigentliche Scan ist bei Trnio denkbar einfach, man muss sich nur zwischen drei Vorgehensweisen entscheiden. Die erste Variante ist die unterstützte Aufnahme einer Bilderserie direkt aus der App heraus. Dazu peilt man das zu scannende Objekt mit der Kamera an, drückt auf den Auslöser und bewegt sich langsam um den Gegenstand herum. Die App schießt automatisch in regelmäßigen Abständen Fotos – wobei die Abstände nicht zeitlich, sondern anhand der Bildverschiebung räumlich gemessen werden. Kurz vor jedem Auslösen wird jeweils eine Warnung eingeblendet, die Kamera ruhig zu halten. Ins Live-Bild der Kamera erscheinen zudem die bereits abgelichteten Foto-Positionen als grüne Kugeln eingeblendet, sodass man erkennt, wenn man das Objekt bereits einmal umrundet hat. Nach Abschluss der Serie werden die Bilder per Knopfdruck auf den Server geladen, weitere Einstellungen sind nicht nötig. Das folgende Tutorial-Video des Herstellers zeigt den Vorgang sehr schön:

Bei der zweiten Variante zur Objekterfassung benutzt Trnio Apples ARkit – mit dessen Hilfe soll man einfach mit auf den Gegenstand gerichteter Kamera um diesen herumlaufen können, den Rest macht die App (die in unserem Test mit einem iPad Pro von 2016 in diesem Modus aber praktisch immer den Faden verlor). Im Video klappt das geschmeidiger:

Bleibt die dritte Variante: Hier importiert man einfach bis zu 70 Fotos aus der Foto-App des iPhones oder iPads in die Trnio-App und schickt die Bilder zur Verarbeitung wie gewohnt auf den Server. Offiziell gibt es da zwar keine Einschränkungen bei der Auflösung, zu große Bilder würde man vorher kleinrechnen, erzählte uns der Hersteller – im Test stürzte die App allerdings bei Bildern ab, die rund 7MB beziehungsweise 3744 × 5616 Pixel groß waren (nein, die hatten wir nicht mit dem iPad aufgenommen, sondern vor Jahren für das Titelbild zur ersten 3D-Scanner-Geschichte in der c't). Vorab verkleinert ließen sich die Bilder problemlos verarbeiten.

Klar, wir hätten im Test auch gerne den spacigen ARkit-Modus getestet. Das klappte mit den Geräten, die uns akut zur Verfügung standen, leider nicht (und derzeit ist der Testgerätetausch unter Kollegen etwas mühsamer als sonst). Insofern freuen wir uns über Erfahrungsberichte mit diesem Modus von Ihrer Seite.

Intensiv haben wir uns daher der unterstützten Bilderserienaufnahme aus der App heraus und dem Upload vorhandener Bilder gewidmet. Letzterer ist etwas umständlich, falls man die Bilder nicht mit dem Mobilgerät selbst aufgenommen hat oder seine Fotos über die iCloud synchronisiert – da es keine Web-Schnittstelle etwa über die Homepage von Trnio gibt, muss man erst mal die Bilder aufs iOS-Gerät bringen, ob über OwnCloud, WeTransfer, Dropbox oder ganz altmodisch per iTunes und USB-Kabel. Da die Bilder auf dem Mobilgerät nach dem Aufnahmedatum (sofern in den Metadaten vorhanden) einsortiert werden, erscheinen sie gegebenenfalls sehr weit hinten in der Bilderauswahl in der App. Ein Tipp: Es hat sich als praktisch erwiesen, für jedes Objekt auf dem iOS-Gerät ein eigenes Album in der Foto-App anzulegen – dann kann man in der Trnio-App beim Bildimport direkt dieses Album auswählen.

Die unterstützte Bilderserienaufnahme hingegen funktioniert einerseits gut bei Objekten, um die man reell herumlaufen kann, etwa ein Brunnen oder eine frei stehende Statue. Andererseits ist sie auch bei kleinen Gegenständen nützlich, die beispielsweise auf einer Tischplatte liegen und die man nicht nur von den Seiten, sondern auch schräg und fast senkrecht von oben aufnehmen kann. Hier helfen die eingeblendeten grünen Punkte, das Objekt lückenlos aus allen denkbaren Blickwinkeln aufzunehmen. Weniger hilfreich erweist sich dieser Modus bei Reliefs oder Skulpturen, die im Wesentlichen nur von einer Schauseite aus zugänglich sind, da die Automatik hier nur relativ wenige Bilder aufnimmt, was der Qualität des Scans abträglich ist.

Apropros Qualität: Was als Ergebnis zurückkommt, kann sich sehen lassen. Die Modelle in unserem Test waren in der Regel gut detailliert und zeigten Oberflächen und Texturen mit wenig Lücken. Einzig der automatische Beschnitt ging manchmal reichlich radikal vor – da fehlten Figuren Hände und Beine, die andere Photogrammetrie-Programme aus dem identischen Bildersatz durchaus noch herausmodelliert hatten. Das ist der Preis dafür, dass in keinem unserer Scans noch irgendwelcher loser 3D-Flitter herumschwebte – das passiert anderen Anwendungen durchaus.

Möchte man die Beschnitt- und Aufräumautomatiken gerne weniger scharf einstellen, hat man dazu derzeit leider nicht die Möglichkeit. Das soll sich bald ändern, denn der Hersteller arbeitet derzeit an einer Profi-Version, die als Universal App nicht nur auf dem iPhone und iPad, sondern auch auf dem Mac laufen soll. Neben mehr Stellschrauben und Exportoptionen für den Anwender und bis zu 500 Bildern pro Objekt wird sie auch die parallele Bearbeitung von Scans auf dem Server bieten, sodass Nutzer schneller zu detaillierteren Scans kommen. Für diese Pro-Version ist ein Abo-Modell in Planung, das ab 10 US-Dollar pro Monat losgehen soll.

Die derzeit existierende Trnio-App für Endanwender soll aber weiter existieren – wie gehabt zum Fixpreis. Daran gemessen sind die Ergebnisse toll und Trnio erweist sich damit als brauchbarer Ersatz für alle, die 123D Catch vermissen und ein iOS-Gerät besitzen. (pek)