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Wir erklären Ihnen den 3D-Scan durch Laserscanning

Auf 8. Juli 2016 von 3Dnatives veröffentlicht
Laserscanning

Die Entwicklungen des 3D-Drucks und des -Scans schreiten mit hohem Tempo voran, jedoch sind die Technologien, die sich dahinter verbergen für einige noch unklar. Nach unseren Artikeln über die gewöhnlichsten 3D-Drucktechniken, stellen wir Ihnen nun diverse 3D-Scanverfahren vor, darunter Laserscanning.

3D-Scan, wie man es heutzutage versteht, wurde in den 80ern entwickelt. Der erste Ansatz kam jedoch von den Ägyptern in der Antike, die mit Gips Mumien Köpfe nachbildeten. Die ersten digitalen Scanner waren fast so aufwendig zu benutzen wie die Technik der Ägypter. Sie funktionierten mit sogenannten Kontaktproben, die Tausende Male mit dem Objekt in Berührung kamen, um es digital nachzubilden.

Heutzutage gehören Laser-, Streifenlichtscanning, Fotogrammetrie und Impulslaufzeitverfahren zu den Haupttechniken. Der 3D-Scan durch die Laserscanningmethode, ermöglicht es dreidimensionale Objekte digital nachzubilden. Doch, wie ist das möglich?

Scanner können Daten über ein physisches Objekt wie Form und Textur aufzunehmen. Die digitale Verfassung eines Objektes wird als Punktwolke erfasst und anschließend von einer Software analysiert, die sie zu einem Objekt umwandelt.

Im Falle des Laserscanners setzt sich das Gerät aus einem oder zwei Laser sowie einer Kamera zusammen. Bei kleineren Gegenständen wird ebenfalls eine Drehplatte verwendet, auf der das Objekt abgestellt wird. Die Drehplatte automatisiert den gesamten Prozess. So muss der Gegenstand nicht in allen Richtungen manuell gedreht werden.

Im Rahmen der Digitalisierung wird das Objekt von einem Laser bestrahlt. Der Scanner projiziert ein Gitter oder Schachbrettmuster, während die Kamera die Deformierung nachmisst. Der Winkel zwischen der Kamera und dem Laser, die Entfernung zwischen der Kamera, Laser und dem Objekt dienen dazu die Raumkoordinaten des Objektes festzulegen. Der Ausfallswinkel wird interpretiert um die Maße des Objektes zu bestimmen.

Der Hauptvorteil vom Laserscanning liegt in seinem Preis, mit einigen DIY Modellen, die ab ein Paar 100 € erhältlich sind. Zudem liegt die Erfassungsgeschwindigkeit unter 10 Minuten pro Gegenstand, bei einem hohen Genauigkeitsniveau. Dies machen aus dem Laserscanning, eine der beliebtesten Digitalisierungsmethoden.

Der Hauptnachteil liegt in der schlechten Erfassung von durchsichtigen oder reflektierenden Flächen. Dieses Problem kann jedoch mit weißem Pulver überwindet werden.

Je nach verwendetem Laser fluktuiert die Reichweite des Scanners. Diese Technologie wird sowohl für Baustellen als auch kleine Gegenstände verwendet. Der Digitizer von MakerBot basiert sich beispielsweise auf diesem Verfahren.

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Kommentare

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  1. Igna Krantz sagt:

    Ein sehr klarer und fundierter Artikel zum Thema 3D-Erfassung. Ich bin sicher, Sie haben mir damit geholfen. Ich weiß jetzt mehr oder weniger, was zu tun ist. Diese Informationen sind nämlich genau das, was ich gesucht habe.

  2. Super, dass hier der 3D Scan durch Laserscanning auch für einen Laien verständlich erklärt wird. Der Digitizer ist echt ein cooles Gadget. Ich habe gehört, dass Vermessungsingenieure auch 3D Vermessungen durchführen, nutzen diese dann auch die Lasertechnik?

  3. Marco Werner sagt:

    Ich interessiere mich sehr für die verschiedenen 3D- Technologien und finde es immer wieder erstaunlich, was mittlerweile alles möglich ist. Gerade den Prozess der Bemessung von Objekten durch den Laser finde ich faszinierend. Interessant, dass der Winkel zwischen der Kamera und dem Laser und die Entfernung zwischen der Kamera, Laser und dem Objekt dazu dienen, die Raumkoordinaten des Objektes festzulegen.

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