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Sonstiges Tutorial: How To: Erstellen eines 3D Scans



Ranking: +6   Kommentare: 2   |   Bewertung: Keine Berechtigung!  

Dieses Tutorial erschien bereits im August 2008 auf meinem Comic Blog. Da ich aber nicht so viele Besucher habe (was ich auch ganz gut finde, es geht nichts über Diskretion^^) denke ich, ich kanns auch hier reinstellen.

How to: Erstellen eines 3d Scans



3D Scanner sind nichts neues , besonders in Bereichen wie der Chirurgie, der Architektur und des Produktdesign kommen sie zum Einsatz. Doch gab es bei diesen Geräten bisher immer einen kleinen Haken: Waren sie doch für den Normalsterblichen für Anwendung zu Hause schlichtweg unbezahlbar. Zu den folgenden Beispiel wird auch noch eine freie Software benötigt. Mit diesem How to beziehe ich mich auf eine Erfindung des Instituts für Robotik und Prozessinformatik, der technischen Universität Braunschweig, die es jeden ermöglicht mit wenig Aufwand 3D Scans zu erstellen . Doch dazu sowie weiterführende Links zur benötigten freien Software am Ende mehr. Dies ist nur ein pesönliches Anwendungsbeispiel. Als ausführliches Tutorial empfehle ich die Bedienungsanleitung des Herstellers am Ende des Beitrags.

Zunächst mal zu den Zutaten die ich für meinen kleinen Beispiel verwende. Da wären zunächst einmal ein paar Modeliermesser und 250 gr. Trickfilmknete. Kennt ihr noch Luzie-der Schrecken der Strasse?

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Das ist die Knete, mit der die Figuren damals gemacht wurden. Das daneben ist das Phantom Gregor, der Schrecken des Schreibtischs. Natürlich muss man nicht selbst modellieren, man kann man auch irgend eine fertige ( nicht reflektierende, nicht zu dunkle) Figur nehmen, allerdings macht es dann auch nur noch die Hälfte so viel Spaß. Wie wir gleich sehen werden war die Wahl der Verwendung weißer Knete kein Zufall.

Dann wäre da noch der Linienlaser. Vor der Verwendung die Sicherheits Hinweise beachten! Von dem scannen echter Köpfe ist abzuraten und wenn überhaupt ist dies, abhängig von der Laserstärke, nur mit geschlossenen Augen durchzuführen.

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Desweiteren benötigt man noch eine Live Aufnahme und WDM fähige Webcam. Sowie das Herzstück unseres Experiments: eine Software Namens David. David wird am Anfang versuchen auf die Einstellungen der Kamera zuzugreifen. Das sorgte bei mir zunächst für Probleme. Doch nicht gleich aufgeben, falls es nicht sofort funktioniert. Abhilfe gab es bei mir durch die nachinstallation einer für Nvidea Grafikarten forgesehenen Datei namens: 2.20_wdm-vivo.exe. Besitzer anderer Grafikarten könnten es mal mit DirectShow versuchen oder mal bei den Downloadbreich der Treiber des Herstellers der entsprechenden Grafikkarte. Wichtig ist jedenfalls das das System irgendwie WDM gepatched wird.

Damit die Software weiss wo oben und unten b.z.w. links und rechts ist, wird die der Software beiliegende PDF-Datei ausgedruckt und an einer rechtwinkligen Ecke angebracht. Das kann eine Zimmerecke sein, oder wie in meinen Fall, eine mit Stichsäge zurechtgesägte Weinkiste. Wichtig ist nur das Papier gerade aufliegt und auch wirklich alle Winkel genau in 90° zueinender stehen.

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Nachdem die Webcam nach der David Anleitung richtig kalibriert ist, kann nun das Objekt möglichst nah an der Wand, vor den Markierungen positioniert werden. Danach muss die Kamera so eingestellt werden, bis alles schwarz ist und nur noch der Laser sichtbar ist. Dies ist der kniffligste Teil an dem ganzen. Der Trick ist es einen Mittelwert zu finden zwischen der richtigen Auflösung, des richtigen Aufnahme intervalls ( bei mir 30 Fps) und den anderen Kameraeinstellungen. Ist dies geschehen kann es endlich mit dem Scan losgehen.

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Das Objekt wird quasi mit dem Laser angestrichen. Parallel dazu kann man am Monitor beobachten ob und welcher Teil gerade gescannt wird.

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Das Objekt kann nun nacheinader Zeile für Zeile aus verschiedenen Perspektiven abgetastet werden. So enstehen dann mehrere Teilbilder mit den entsprechenden Tiefeninformationen.

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Die Teile werden passend zusammengefügt…

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… und verschmolzen. Was dann dabei rauskommt ist eine 3D Mesh die am Computer nach eigenen Wünschen weiterverarbeitet werden kann. Und hier endet die Software bei der kostenlosen Version, um die Datei in hoher Auflösung als Objektdatei zu exportieren muss eine Lizenz erworben werden.
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Anmerkungen:
Das Model: Bitte nicht von der Qualität des Models abschrecken lassen. Weil ich ganz heiß drauf war, den Scan auszuführen hab ich dass nur recht schnell gegnetet. Das die Mesh nicht so ganz sauber geworden ist, ist auch eher ein Flüchtigkeits Fehler meinerseits. Ich habe schon Bilder gesehen bei denen nach diesem Verfahren ganze Räume gescannt wurden. Mit sehr guten Ergebnissen.

Der Laser: Soweit ich weiss sind in Deutschland der Verkauf von Lasern mit über 5Mw verboten. Dennoch gilt umso stärker umso heller umso besser zu scannen.

Die Webcam: Spielt von der Qualität hier aber eine untergeordnete Rolle. Das muss nicht die beste sein.

Zur Software des Herstellers gehts hier David Laserscanner

Veröffentlicht von: deleted_1295968797
Veröffentlicht am: 19 May. 2010
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Schlüsserwörter: 3D david modeling scanner sculpturing


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Kommentar(e) (2)


deleted_1295968797 sagt:

Danke für die Ergänzung Artcore. Apropos Webcam. Ich blätter gerade in einem Computer Magazin. Es ist wohl mittlerweile eine Cam am start die in HD aufnimmt. Die Logitech VID HD kostet wohl 30 Euro Logitech Vid Hd Cam.
Holla die Waldfee...100 MW...da guckt man einmal rein-dann nie wieder.Also Vorsicht bei dem Umgang mit diesen Dingern!

Zuletzt bearbeitet am: 20 Sep. 2010 00:10:55

20 Sep. 2010 00:00:35 • Antworten


ArtcoreAndDesign sagt:

Kurz für alle Interessenten:
Kamera sollte eine "Logitech WebcamPro 9000" sein, wegen der hohen Auflösung und der guten Carl Zeiss Obtik.
Preis: ca.60Euro bei Expert
Den Laser bekommt ihr von "www.odicforce.com" oder auch ".uk".
Da solltet ihr auf jeden fall einen "focusierbaren", "100mw-650nm", "roten"/(grünen-leider teuer:( wenn hell genug)"Linienlaser" mit "europäischem Netzstecker/adapter" besorgen.
Preis: so um die 22Pfund= ca.30€
Gruß,
A&D
Preis: so um die 22Pfund= ca.30€

16 Sep. 2010 23:03:19 • Antworten



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