Forscher entdecken neues Verfahren für 3D Scannen unter Wasser

3D Scannen ist eine sehr nützliche Technologie für das Erstellen von 3D-Modellen von bereits existierenden physikalischen Objekten. Man bezeichnet das professionelle 3D Scannen kombiniert mit der 3D-Modellierung „Reverse Engineering“ und man nutzt es um Ersatzteile herzustellen oder bestehende Designs zu verbessern. Bestehende 3D-Scanner sind schon hochpräzise und liefern wirklich hervorragende Daten, bei komplizierten Bauteilen mit versteckten, nach außen hin nicht sichtbaren Geometrien gelangen aber selbst die besten 3D-Scanner an ihre Grenzen.

Deshalb hat ein Team aus Spezialisten und Ingenieuren, die über den Globus verteilt sind, eine neue 3D-Scanning Technologie entwickelt und sie stützt auf dem alten Prinzip der Wasserverdrängung von Archimedes. Das ermöglicht auch die Erfassung von versteckten inneren Strukturen. Diese wasserbasierte Methode wurde von Forschern aus mehreren Universitäten ins Leben gerufen, zu den wichtigsten zählen die Tel-Aviv Universität und die Ben-Gurion-Universität in Israel, sowie Chinas Shadong Uni und Kanadas University of British Columbia.

So sieht der Aufbau des Scanners aus – Bild via YouTube

Aber wie funktioniert der Scan nur mit Wasser? Zunächst nutzen die Wissenschaftler eine Eintauchmaschine, welche das zu scannende Objekt Schritt für Schritt in das Wasserbecken senkt. Der Vorgang geschieht entlang einer Achse und somit kann man das verdrängte Wasservolumen messen, welches in dünne Volumenschichten überführt wird. Um nun ein dreidimensionales Modell zu erhalten wird das Objekt in verschiedenen Achsen eingetaucht. Je öfter dieser Prozess von statten geht, desto genauer wird am Ende das Modell.

Nichtsdestotrotz bringt dieses Verfahren auch einen Nachteil mit sich: Lufteinschlüsse, die während des Tauchprozess dann mit Wasser gefüllt werden und in denen das Wasser dann bleibt, verfälschen das Ergebnis. Allerdings arbeiten die Wissenschaftler schon an einer Lösung. Während der Studie wurde die Technologie anhand vieler Beispiele demonstriert, wie zum Beispiel einer Faust, einer Figur von Mutter und Kind oder einer Doppelhelixstruktur. Die Resultate waren verblüffend und die Qualität fast so wie das Original.

Aus dem verdrängten Wasser entsteht Schritt für Schritt ein 3D-Modell

Das Projekt wird auf der SIGGRAPH 2017, einer Konferenz für Innovationen in graphischer Datenverarbeitung in Los Angeles, von 30. Juli bis 03. August vorgestellt. Mit unserem wöchentlichen Newsletter erhalten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten der Branche bequem in ihr Postfach! Folgen Sie uns auf Facebook, Twitter und Google+, um stets auf dem Laufenden zu bleiben und keine Innovationen mehr zu verpassen! Die Studie zu diesem Artikel finden Sie hier.