Mit der rasanten Entwicklung von 5G, Metaverse, Virtual Reality, Augmented Reality, 3D-Displays und anderen Technologien steigt die Nachfrage nach hochauflösender 3D-Farbmodellierung allmählich.
Unter den verschiedenen Lösungen für 3D-Farbscans und -modellierung fragen sich die Leute oft, welche Lösung für sie effektiver und wirtschaftlicher ist. Nach der Lektüre dieses Artikels wissen Sie genau, welche Lösung für Sie besser geeignet ist.
Ein Schlüsselfaktor besteht darin, dass wir die unterschiedlichen Anforderungen an hochauflösende 3D-Farbmodelle kennen müssen. In verschiedenen Szenarien müssen Benutzer entsprechend ihren eigenen Anforderungen die am besten geeignete Lösung auswählen.
Hochpräzise 3D-Modellierung in Echtfarben
Zunächst einmal: Welche Art von Modell wird als hochpräzises und farbechtes 3D-Modell definiert?
1. Hohe Präzision: Die Größen- und Texturdetails des Artikels können genau wiederhergestellt werden. Hochpräzise 3D-Modelle können zur Datenarchivierung, Datenmessung und -analyse, Artikelwiederherstellung und anderen Anwendungen verwendet werden.
2. Echte Farben: Jedes Textur- und Musterdetail des Artikels muss so naturgetreu wie möglich wiederhergestellt werden (und Sie müssen bereit sein, mehr Zeit und Kosten für die Texturwiederherstellung aufzuwenden).
Den Anforderungen dieses Anwendungsszenarios entsprechen im Allgemeinen verwaiste Sammlungen, die 3D-Digitalisierung von Sammlungen (z. B. Kulturdenkmäler) oder die Vor-Ort-Analyse und Prüfung wichtiger Proben (z. B. Aufzeichnungen über Werkstückschäden) oder wichtiger Exemplare für die wissenschaftliche Forschung und Ausbildung (z. B. 3D-Datenbanken zur chinesischen Kräutermedizin oder paläontologische Exemplare usw.).
Wenn der Kunde hohe Anforderungen an die Klarheit und Farbwiedergabe des Texturmusters des 3D-Modells stellt, besteht die vielseitigste und ausgereifteste Lösung aus einem 3D-Scanner + SLR-Kamera + 3D-Textur-Mapping-Software (empfohlene Software: 3DeVOK-Kartierungssoftware, Substance Painter, Mari usw.). Und warum ist das so?
1. Genauigkeit, Feinheit: Im Vergleich zu Fotomodellierung und Vorwärtsmodellierungsmethoden kann ein hochpräziser 3D-Scanner sicherstellen, dass die Größe und die Details des Objekts 1:1 genau wiederhergestellt werden.
Beispielsweise kann die höchste Genauigkeit eines KSCAN-Magic-Laser-3D-Scanners 0,02 mm – 0,15 mm/m erreichen und die Auflösung kann 0,01 mm erreichen. Das hochpräzise 3D-Modell kann häufig in der 3D-Datenarchivierung, 3D-Messung und -Analyse, dem 3D-Druck von Repliken, der 3D-Überwachung und dem Schutz von Kulturdenkmälern usw. verwendet werden.
2. Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Szenen: In der Praxis scannen Kunden Objekte unterschiedlicher Größe (groß oder klein, grob oder fein), aus verschiedenen Materialien (z. B. dunkel, schwarz, reflektierend usw.) und mit verschiedenen Texturen (z. B. Volltonfarben, wiederholte Texturen usw.).
Wenn der Kunde beim Erwerb von 3D-Monochrommodellen eine Lösung mit größerer Vielseitigkeit wählen möchte, ist ein tragbarer 3D-Laserscanner derzeit zweifellos die bessere Wahl.
Nehmen Sie als Beispiel den Laser-3D-Scanner KSCAN-Magic. Er verfügt über vier Scanmodi: Großflächenscannen (globaler Infrarotlaser), Schnellscannen (blaue Laserkreuze), Feinscannen (blauer Parallellaser), Tieflochscannen (einzelner blauer Laser) und integriertes Photogrammetriesystem.
Die Größenanpassung kann die Anforderungen an 3D-Scans von Münzen bis hin zu Objekten mit einer Größe von über zehn Metern vollständig erfüllen. Was das Material betrifft, so bietet KSCAN-Magic innerhalb der Kategorie der berührungslosen 3D-Scanner auf dem Markt die beste Materialanpassung.
Unabhängig davon, ob das gescannte Objekt schwarze Oberflächen oder stark reflektierende Metalloberflächen aufweist, kann es direkt gescannt werden, ohne dass Pulver aufgesprüht wird. Ein solcher 3D-Scanner kann die 3D-Scan-Anforderungen in den meisten Fällen grundsätzlich erfüllen.
Wenn das Budget höher ist, kann der Kunde neben einem Laser-3D-Scanner wie KSCAN-Magic natürlich auch einen tragbaren Farb-3D-Scanner (wie den iReal 2E 3D-Farbscanner), einen Tracking-3D-Scanner (wie das TrackScan 3D-System), einen Desktop-3D-Scanner usw. erwerben.
Jede Art von Ausrüstung hat in verschiedenen Szenarien ihre eigenen Vorteile und Einschränkungen. Wenn Sie die Vor- und Nachteile der einzelnen 3D-Scannertypen vollständig kennen und sie kombinieren, können Sie das 3D-Scannen effizienter und bequemer gestalten.
3. Wiederherstellung der Textur: Obwohl es viele Arten von Farb-3D-Scannern auf dem Markt gibt, sind diese mit Industriekameras mit begrenzter Pixelanzahl ausgestattet (die Pixelanzahl tragbarer Farb-3D-Scannerkameras beträgt hauptsächlich 1,3 bis 3 Millionen, die maximale Pixelanzahl von Farbkameras für 3D-Scanner mit festem Foto beträgt im Allgemeinen 12/24 Millionen) und es handelt sich meist um Kameras mit festem Fokus, die nicht an die Größe des Objekts angepasst werden können.
Wenn Sie also die Klarheit und den Wiederherstellungseffekt von 3D-Texturen gewährleisten möchten, verwenden Sie im Allgemeinen eine SLR (empfohlene Pixelzahl: ab 40 Millionen), die mit einer Farbkalibrierungskarte ausgestattet ist, und nehmen Sie in einer gleichmäßigen Umgebung mit weichem Licht Aufnahmen aus mehreren Winkeln auf (ähnlich den Anforderungen für Fotomodellaufnahmen).
Wenn bei Objekten mit einer Größe von weniger als 30 cm der Bedarf an Texturwiederherstellung höher ist, muss außerdem ein Makroobjektiv verwendet werden.
Durch die Kombination des hochpräzisen Modells aus dem 3D-Scan mit den hochwertigen Farbfotos, die mit einer Spiegelreflexkamera aufgenommen wurden, werden die beiden Datensätze in die 3D-Mapping-Software für intelligentes Mapping importiert, um problemlos hochpräzise und farbgetreue 3D-Modelle zu erhalten.
Nehmen wir als Beispiel die 3DeVOK-Mapping-Software: Ein normales farbiges 3D-Modell kann innerhalb von 30 Minuten erstellt werden. Die meisten Schritte sind intelligente Verarbeitungsschritte, die Anforderungen an die Benutzerkenntnisse sind gering, ebenso wie die Produktionskosten.
3D-Darstellung des E-Commerce
In den letzten Jahren haben E-Commerce-Plattformen Farb-3D-Modellierungslösungen mit geringeren Kosten und höherer Effizienz erforscht.
Es gibt jedoch keinen wesentlichen Durchbruch bei der bestehenden Technologie, weshalb für die 3D-Modellierung auf Warenebene, wie etwa Möbel, Elektrogeräte, Küche und Bad, erschwingliches Kunsthandwerk, Schmuck usw., die Vorwärtsmodellierung grundsätzlich die gängigste Modellierungsmethode ist.
Auf diese Weise können die Kosten durch die arbeitsteilige Fließbandproduktion und den Aufbau einer großen Anzahl von Materialbibliotheken erheblich gesenkt werden.
Gibt es dafür einen besonderen Grund?
Zunächst einmal besteht die Anforderung in diesem Szenario nicht darin, wirklich jede Textur des Gegenstands wiederherzustellen, sondern darin, so schön und ansprechend wie möglich zu sein (bei den meisten Industriedesignprodukten ist der SLR-Aufnahmeeffekt aufgrund der hohen Reflektivität, Transparenz, Schatten usw. nicht so gut wie das direkte Hinzufügen von Basismaterialien zum Modell).
Darüber hinaus weisen Industriedesignprodukte häufig Strukturteile, transparente Teile, Öffnungen, Löcher und Schlitze und andere Strukturen auf. Unabhängig von der Art des 3D-Scans kann nicht garantiert werden, dass die Daten vollständig gescannt werden können.
Wenn der Kunde jedoch keine Ansprüche an die Realitätsnähe und Genauigkeit des 3D-Modells hat, ist die Vorwärtsmodellierungslösung häufig effizienter und wirtschaftlicher.
Bei großen Modellierungsmengen/komplexen Oberflächen können Sie jedoch zusätzlich einen Laser-3D-Scanner wählen, um die genaue Modellierung komplexer Oberflächen schnell abzuschließen (nur der Laser-3D-Scanner kann Objekte mit schwarzen oder reflektierenden Oberflächen ohne Sprühpulver 3D-scannen).
Virtuelle Simulation in der Industrie
Wenn das erstellte virtuelle Simulationssystem zur Steuerung der industriellen Produktion (wie etwa zum Aufbau eines Kollisionsschutzüberwachungssystems) oder für die Montage- und Produktionsschulung verwendet werden soll, muss der Kunde im Allgemeinen mit einem 3D-Laserscanner ausgestattet sein, um die globale Rahmengenauigkeit und Maßgenauigkeit der Schlüsselkomponenten sicherzustellen.
Beim virtuellen Unterrichten von Autoreparaturen beispielsweise kann das 3D-Modellierungsteam die Gesamtrahmendaten auf der Grundlage des 3D-Laserscanners erhalten und so eine effektive Arbeitsteilung erreichen.
Jeder 3D-Modellierer führt die Modellrekonstruktion auf der Grundlage desselben 3D-Scandatenrahmens durch. Auf diese Weise werden der Positionsgrad jedes Teils und die Genauigkeit jeder Komponente gewährleistet, was den Anpassungsaufwand bei späterer Datenzusammenführung erheblich reduziert.
Darüber hinaus weisen Autoteile in der Regel viele komplexe Oberflächen auf. Das schnelle Scannen mit einem 3D-Laserscanner (3–5 Minuten zum Scannen eines Teils) ist weitaus effizienter und genauer als der 3D-Modellierer in Bezug auf das Ebenenfoto zur Modellrekonstruktion.
Die Farb-3D-Modellierungstechnologie wurde ständig aktualisiert. In verschiedenen Szenarien wird kontinuierlich eine intelligentere 3D-Farbmodellierungstechnologie zu geringeren Kosten entwickelt.
Wenn Sie nach hochpräzisen und farbechten 3D-Modellierungslösungen suchen, könnten Sie an den professionellen Farb-3D-Lösungen von Scantech interessiert sein.
Über Scantech
Scantech ist eines der ersten Hightech-Unternehmen, das weltweit mit der Forschung und Entwicklung tragbarer visueller 3D-Messgeräte begonnen hat.
Scantech-Produkte werden in über 60 Länder und Regionen verkauft und von über 5.000 Unternehmen genutzt. Scantech verzeichnet seit seiner Gründung ein rasantes Wachstum, was auf unseren kontinuierlichen Einsatz in Forschung und Entwicklung sowie Management und die Anwerbung erstklassiger Talente zurückzuführen ist.
35 % der Mitarbeiter des Unternehmens sind in der Forschung und Entwicklung tätig, darunter liegt der Anteil an Meistern und Doktoren bei bis zu 25 %. Der Talentpool ermöglicht es uns, eine Reihe proprietärer digitaler 3D-Messsysteme zu entwickeln.
Unsere Produktpalette reicht von Online- und Offline-Geräten in Messtechnikqualität bis hin zu 3D-Farbscannern für den Endverbraucherbereich, die in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Automobil-/Schienenverkehr, Maschinenbau, medizinische Versorgung und Rehabilitation, digitale Künste für Fernsehen und Film, Bildung und Forschung, Schutz des kulturellen Erbes, 3D-Druck und VR/AR weit verbreitet sind.
Scantech hilft Unternehmen dabei, optimale Lösungen für Qualität und Effizienz zu finden und ein riesiges Gebiet für die 3D-Digitalisierung zu erschließen.
