3D-Scanner

Arbeitsweise

3D-Scanner funktionieren analog zu Kameras. Genau wie Kameras haben sie ein kegelförmiges Sichtfeld und genau wie Kameras können sie nur Informationen über Oberflächen sammeln, die nicht verdeckt sind (Die einzige Ausnahme davon sind 3D-Scanner die mit Röntgenstrahlen arbeiten).

Während eine Kamera Farbinformationen von Oberflächen sammelt, sammeln 3D-Scanner Informationen über den Abstand zu Scanoberflächen. Die „Abbildung“, die durch einen 3D-Scanner gewonnen wird, beschreibt den Abstand zu einer Oberfläche durch jeden einzelnen gescannten Punkt.

Der Arbeitsbereich von 3D-Scannern misst typischerweise wenige Zentimeter bis Meter. Neueste Entwicklungen ermöglichen allerdings die Ausdehnung des Arbeitsbereiches auf mehrere hundert Meter. Dadurch wird es möglich, von millimeterkleinen Objekten wie Stecknadeln oder Mikrochips bis hin zu komplexen Strukturen im Bereich mehrerer Meter (zum Beispiel Landschaftsausschnitte) alles zu vermessen.

Gewonnene Daten aus dem 3D-Scan

Aus dem Scanvorgang resultieren meist Daten zur Oberflächengeometrie, Farbe und Textur eines vermessenen Objektes. Diese Daten werden als 3D-Punktwolke dargestellt und bieten die Möglichkeit daraus die 3D-Modelle der vermessenen Objekte herauszurechnen. Zusätzlich zur Darstellung in Form und Struktur ist auch eine Einbeziehung der Echtzeitfarbinformationen möglich. Dadurch entsteht eine wirklichkeitsgetreue Abbildung des Objektes, was durch verschiedene spezielle Softwareanwendungen möglich wird.

Quelle: http://www.jotero.com/

In den meisten Fällen reicht ein einzelner Scan nicht, um ein komplettes 3D-Modell des Objektes zu erhalten. Mehrfachscans von unterschiedlichen Ansichten werden benötigt, um die gesamte Oberfläche eines Objektes einzufangen.

Diese einzelnen Scans müssen in ein gemeinsames Referenzsystem gebracht und kombiniert werden um zu einem vollständigen 3D-Modell zu gelangen. Dieser Prozess wird "alignment" oder "registration" genannt.

Verwendung der gesammelten Daten

Die gesammelten Daten können vielseitig verwendet werden. Sie finden Anwendung in der Industrie oder bei der Produktion von Filmen und Computerspielen. Andere Anwendungen sind im Bereich Industrial Design, Prototyping oder in der Dokumentation von historischen Artefakten zu finden.

Die Einteilung bei 3D Scannern erfolgt durch die verwendete Technologie:

Generell lassen sich 2 verschiedene Scannertypen unterscheiden:

• berührungsbasierte 3D-Scanner,
• berührungslose 3D-Scanner.
  Berührungslose 3D-Scanner können dann noch weiter unterteilt werden in die Bereiche
• aktive 3D-Scanner,
• passive 3D-Scanner.

• Destructive 3D-Scanner:
  CGI: http://www.reverse-eng.com/

• Laser 3D-Scanner:
  3D Digital: http://www.3ddigitalcorp.com/
  3D Scanners: http://www.3dscanners.com/
  3rd Tech: http://www.3rdtech/
  Arius3D: http://www.arius3d.com/
  Cyberware: http://www.cyberware.com/
  Datapixel: http://www.datapixel.com
  Callidus: http://www.callidus.de
  Creaform: http://www.creaform3d.com/
  Faro: http://www.faro.com/
  Kreon Technologies: http://www.kreon3d.com/
  Laser Design, Inc: http://www.laserdesign.com/
  Metris: http://www.metris.com
  Konica-Minolta: http://www.minolta3d.com/
  Nextec: http://www.nextec-wiz.com
  Optimet: http://www.optimet.com

• Mechanical Probe 3D-Scanner
  Faro Technologies: http://www.faro.com/
  Cimcore: http://www.cimcore.com
  Immersion: http://www.immersion.com/
  Renishaw: http://www.renishaw.com
  Roland Digital Group: http://rolanddga.com/products/3d/scanners/default.asp

• Photogrammetry 3D-Scanner
  Geodetic Systems: http://www.geodetic.com

• X-Ray 3D-Scanner
  Hytec: http://www.hytecinc.com