SHINING 3D Professionelle Lösungen - EinScan_HX

Fallstudien

Veröffentlicht am 2. Juni 2023

3D-Scanning-Herausforderungen: Glänzend, dunkel, farbenfroh...

Haben Sie sich jemals gefragt, warum Ihr 3D-Scanner ein bestimmtes Objekt nicht erfassen kann? Oder haben Sie sich über ein unvollständiges 3D-Modell geärgert? Es gibt verschiedene 3D-Scantechnologien - die wichtigsten sind strukturiertes Licht, Lasertriangulation und Photogrammetrie -, aber sie alle haben die gleichen Probleme.

Einführung

Haben Sie sich jemals gefragt, warum Ihr 3D-Scanner ein bestimmtes Objekt nicht erfassen kann? Oder haben Sie sich über ein unvollständiges 3D-Modell geärgert?

Es gibt verschiedene 3D-Scantechnologien - die wichtigsten sind strukturiertes Licht, Lasertriangulation und Photogrammetrie -, aber sie alle haben die gleichen Probleme.

Einige Objekte stellen für das 3D-Scannen eine größere Herausforderung dar:

● Sehr detaillierte Objekte
● Dunkle Oberflächen
● Reflektierende oder glänzende Beschichtungen
● Helle, bunte Muster
● und Menschen!

Glücklicherweise gibt es für jede dieser Herausforderungen beim 3D-Scannen eine einfache Lösung. In diesem Artikel befassen wir uns mit den verschiedenen Techniken, die Sie anwenden können, um (fast) alles in 3D zu scannen.

Hochdetaillierte Objekte

Bei der Erfassung von sehr detaillierten Objekten kann es vorkommen, dass die Standard-Scanparameter scharfe Kanten nicht mit ausreichender Detailgenauigkeit erfassen. Wir möchten jedoch, dass die 3D-Daten das tatsächliche Objekt so genau wie möglich darstellen, ohne dass Details verloren gehen. Durch Anpassung der Einstellungen ist es möglich, ein genaues 3D-Modell solcher Objekte zu erhalten. Eine wichtige Einstellung, die Sie anpassen können, ist der Punktabstand. Wenn Sie einen kleineren Punktabstand wählen, erhalten Sie eine höhere Auflösung.

Mit einer einstellbaren Auflösung von bis zu 0,2 mm ist der multifunktionale 3D-Scanner der EinScan Pro-Serie ideal für das Scannen detaillierter Objekte. Er gibt nicht nur Details gut wieder, sondern bietet auch eine hohe 3D-Scaneffizienz und ein reibungsloses Benutzererlebnis.

Wenn Sie auf der Suche nach dem besten 3D-Scanner für komplizierte Details sind, sollten Sie sich für einen Desktop-3D-Scanner entscheiden.

Der EinScan-SE/SP, der Transcan C und die EinScan Pro Series ( im Stativmodus) sind zum Beispiel ausgezeichnete Optionen. Insbesondere der Transcan C bietet eine Auflösung von bis zu 0,035 mm.

Bedenken Sie jedoch, dass eine höhere Auflösung eine dichtere Punktwolke bedeutet. Das bedeutet mehr Daten und ein größeres Dateivolumen. Und je mehr Daten die Software verarbeiten muss, desto länger dauert es.

Aus diesem Grund wird eine feine Auflösung meist für kleine oder mittelgroße Objekte empfohlen. Bei größeren Objekten kann das 3D-Scannen mit einem Desktop-3D-Scanner oder einer Stativkonstruktion zeit- und arbeitsaufwändig sein.

Berücksichtigen Sie die Größe Ihrer Objekte, bevor Sie eine Scanmethode wählen. Es kommt darauf an, das richtige Gleichgewicht zwischen Scanqualität und Effizienz zu finden.

Dunkle Objekte

Wenn Sie schon einmal versucht haben, etwas Dunkles zu scannen und sich gefragt haben, warum die Ergebnisse so schlecht sind, können Sie beruhigt sein. Ohne die richtige Vorbereitung sind dunkle Oberflächen eine der häufigsten Herausforderungen beim 3D-Scannen.

Das liegt daran, dass dunkle Farben viel mehr Licht absorbieren als andere. Es ist wie in der Sonne: Bei einem weißen T-Shirt spüren wir weniger Wärme als bei einem dunkelblauen.

3D-Scanner funktionieren, indem sie Licht projizieren und "lesen", wie es zurückprallt (bei Lasern) oder sich verformt (bei Lichtmustern, auch bekannt als strukturiertes Licht). Da dunkle Farben mehr Licht absorbieren, kann der 3D-Scanner die Oberfläche nicht so gut lesen.

Eine Abhilfe ist das Aufkleben von Markierungen, d. h. von Klebepunkten, die dem 3D-Scanner als eine Art Leuchtfeuer dienen. Eine andere Lösung besteht darin, weißes Pulver auf das Objekt aufzutragen. Diese Optionen funktionieren gut, können aber zeitaufwändig und unordentlich sein und sind für empfindliche Objekte nicht immer geeignet.

Die gute Nachricht ist, dass nicht alle Lichtquellen gleich gut sind. Je mehr Leistung der Laser hat, desto weniger stellen dunkle Oberflächen ein Problem dar. Blaues Licht ist auch effektiver bei der Erfassung von dunklen Oberflächen als weißes oder rotes Licht. Kurz gesagt, es hat eine engere Wellenlänge, die eine bessere Auflösung ermöglicht.

Der EinScan HX zum Beispiel ist sowohl mit leistungsstarken Laserlinien als auch mit blauem LED-Licht (im Schnellmodus) ausgestattet. Diese beiden Technologien sind in der Lage, dunkle Oberflächen effizient zu erfassen, ohne dass Marker oder weißes Spray verwendet werden müssen.

Unser Team hat die schwarze Löwenskulptur unten innerhalb von Minuten mit dem EinScan HX 3D-gescannt:

Reflektierende oder glänzende Oberflächen

Glänzende, reflektierende Oberflächen sind eine weitere häufige Herausforderung beim 3D-Scannen. Während dunkle Farben zu viel Licht absorbieren, reflektieren und streuen glänzende Oberflächen das Licht zu stark.

Stellen Sie sich vor, wie das Licht von einem Spiegel oder einem glänzenden Metallteil in verschiedene Richtungen zurückgeworfen wird. Und denken Sie daran, wie 3D-Scanner funktionieren: Sie projizieren eine Lichtquelle auf Objekte, um zu messen, wie sie zum Scanner zurückkehren oder sich verformen. Reflexionen machen das Licht schwer oder gar unmöglich zu lesen.

Nichtsdestotrotz gehören glänzende, metallische Teile zu den am häufigsten gescannten Objekten in Branchen wie dem Maschinenbau oder der Automobilindustrie. Wie machen sie das also?

An dieser Stelle kommen die Marker und die Leistung der Lichtquelle wieder ins Spiel. Stärkere und qualitativ hochwertigere Lichtquellen spielen eine große Rolle bei der Fähigkeit eines 3D-Scanners, glänzende Oberflächen zu scannen. Bei mittelgroßen und großen Objekten können Marker unvermeidbar sein, garantieren aber hervorragende Ergebnisse. (Bonus: Sie können Magnetmarker bekommen und sie mit einem einfachen Filter absaugen, um sie schnell, einfach und zerstörungsfrei zu entfernen).

Mit seiner leistungsstarken Laserquelle und seiner Fähigkeit, Marker zu erkennen, ist der EinScan HX auch für diese Herausforderung des 3D-Scannens geeignet. Tatsächlich ist er von allen 3D-Scannern der EinScan-Serie der einzige, der glänzende Objekte effektiv erfassen kann.

Nachfolgend sehen Sie ein Beispiel für einen erfolgreichen metallischen 3D-Scan mit dem EinScan HX:

Buntes Objekt

Beim Scannen von bunten Objekten ist es wichtig, dass die erzeugten Daten die Farbinformationen des Objekts genau wiedergeben. Dies hängt in hohem Maße von der Pixelzahl der Texturkamera ab, d. h. von ihrer digitalen Auflösung. Die Pixelzahl wird in Megapixeln (MP) gemessen, wobei ein MP eintausend Pixeln entspricht. Ist die Auflösung der Kamera zu niedrig, kann es zu Farbverzerrungen kommen.

Glücklicherweise verfügen alle EinScan 3D-Scanner über die Fähigkeit, Texturdaten zu erfassen. Die EinScan H- und HX-Modelle sind mit Farbkameras ausgestattet, während die Pro-Serie mit einem Farb-Add-on ausgestattet ist.

Die Kameraauflösung variiert von 3D-Scanner-Modell zu 3D-Scanner-Modell, um unterschiedlichen Budgets und spezifischen Anwendungsfällen gerecht zu werden.

Wenn Sie den höchsten Detailgrad in Bezug auf Farben benötigen, ist der Transcan C 3D-Scanner die ideale Wahl. Dieser 3D-Scanner ist mit einer exklusiven 12-Megapixel-Texturkamera ausgestattet, die mit ihrer höheren Pixelzahl überragende Farbdetails liefert.

Körperscannen

Beim 3D-Scannen des menschlichen Körpers gibt es drei zusätzliche Herausforderungen zu beachten:

● Stillhalten
● Direktes Licht in die Augen bekommen
● Erfolgreiches Erfassen von Haaren (feine Details)

Zum einen muss die Person während des Scannens unbeweglich bleiben. Jede Bewegung - selbst das kleinste Blinzeln oder Zittern - kann zu Ungenauigkeiten im endgültigen Modell führen.

Zum anderen kann das intensive LED-Licht in einigen Scannern unangenehm sein oder die Sicht vorübergehend beeinträchtigen.

Und nicht zuletzt ist es schwierig, menschliches Haar zu erfassen, weil es so dünn ist.

Einige spezialisierte 3D-Scanner sind in der Lage, diese Herausforderungen beim 3D-Scannen zu bewältigen. Der EinScan H und der Einstar sind gute Beispiele dafür. Unser Forschungsteam hat in ihrer Software spezielle "nicht starre" Algorithmen entwickelt, die leichte Körperbewegungen automatisch ausgleichen. Diese 3D-Scanner verwenden außerdem Infrarotstrahlen anstelle von LED-Licht oder Lasern, so dass die Augen nicht belastet werden. Außerdem können mit der Infrarottechnologie sowohl dunkle als auch helle Haare effektiv erfasst werden.

Für das 3D-Scannen des Körpers sind der EinScan H und der Einstar (und ihre Software) effiziente Verbündete.

Fazit

Auch wenn einige Oberflächen für 3D-Scanner eine Herausforderung darstellen, ist es möglich, diese Hindernisse mit der richtigen Kombination aus Hardware und Software zu überwinden.

Die EinScan-Serie deckt alle Arten von Situationen und Budgets ab. Jeder EinScan-3D-Scanner hat seine eigenen einzigartigen Merkmale und Spezifikationen, die ihn für unterschiedliche Benutzer und Anwendungen geeignet machen.

Wenn Sie unsicher sind, ob Sie eine bestimmte Oberfläche scannen können, wenden Sie sich bitte an uns, damit wir Sie bei der Auswahl der am besten geeigneten Scanlösung beraten und unterstützen können.

Wenn Sie tiefer in das Thema 3D-Scannen eintauchen möchten, lesen Sie diesen Artikel über "Dinge, die Sie vor dem Kauf eines 3D-Scanners wissen sollten".

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