Mit der rasanten Entwicklung von 5G, Metaverse, Virtual Reality, Augmented Reality, 3D-Display und anderen Technologien steigt die Nachfrage nach hochauflösender 3D-Farbmodellierung allmählich an.
Unter verschiedenen Farb-3D-Scan- und Modellierungslösungen fragen sich die Menschen oft, welche Lösung für sie effektiver und wirtschaftlicher ist. Nach der Lektüre dieses Artikels werden Sie genau wissen, welche Lösung für Sie am besten geeignet ist.
Ein Schlüsselfaktor ist, dass wir die verschiedenen Arten von Anforderungen an hochauflösende 3D-Farbmodelle kennenlernen müssen. In verschiedenen Szenarien müssen die Benutzer die am besten geeignete Lösung für ihre eigenen Bedürfnisse wählen.
Hochpräzise, farbgetreue 3D-Modellierung
Zunächst einmal: Welche Art von Modell wird als hochpräzises und farbgetreues 3D-Modell definiert?
1. Hohe Präzision: Die Größe und die Texturdetails des Objekts können genau wiedergegeben werden. Hochpräzise 3D-Modelle können für die Datenarchivierung, Datenmessung und -analyse, die Restaurierung von Gegenständen und andere Anwendungen verwendet werden.
2. Farbtreue: Jedes Textur- und Musterdetail auf dem Gegenstand muss so originalgetreu wie möglich wiederhergestellt werden (und man ist bereit, mehr Zeit und Kosten für die Restaurierung der Textur aufzuwenden).
Zu den Anforderungen dieses Anwendungsszenarios gehören in der Regel verwaiste Sammlungen, die 3D-Digitalisierung von Sammlungen (z. B. Kulturgüter), die Vor-Ort-Analyse und -Prüfung wichtiger Proben (z. B. Schadensprotokolle von Werkstücken, digitale forensische Analysen, Tatortuntersuchungen usw.) oder wichtige Exemplare für die wissenschaftliche Forschung und Ausbildung (z. B. 3D-Datenbank für chinesische Kräutermedizin oder Tierproben usw.).
Wenn der Kunde hohe Anforderungen an die Klarheit und Farbwiedergabe des 3D-Modell-Texturmusters hat, besteht die vielseitigste und ausgereifteste Lösung aus einem 3D-Scanner + Spiegelreflexkamera + 3D-Texturmapping-Software (empfohlene Software: iReal 3D Mapping Software, Substance Painter, Mari usw.). 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 Gegenstands 1:1 wiedergegeben werden.
Die höchste Genauigkeit des KSCAN-Magic Laser-3D-Scanners liegt beispielsweise bei 0,02 mm – 0,15 mm/m, und die Auflösung kann 0,01 mm erreichen.
Das hochpräzise 3D-Modell findet breite Anwendung in der 3D-Datenarchivierung, der 3D-Messung und -Analyse, dem 3D-Druck von Repliken, der Überwachung und dem Schutz von 3D-Kulturgütern usw.
2. Anpassungsfähigkeit an verschiedene Szenen: In der Praxis scannen die Kunden Gegenstände verschiedener Größen (groß oder klein, grob oder fein), verschiedener Materialien (z. B. dunkel, schwarz, reflektierend usw.) und verschiedener Texturen (z. B. Volltonfarben, wiederholte Texturen usw.).
Wenn es um die Erfassung weißer 3D-Modelle geht, ist ein handgeführter 3D-Laserscanner derzeit zweifellos die bessere Wahl, wenn der Kunde eine Lösung mit größerer Vielseitigkeit wählen möchte.
Der 3D-Laserscanner KSCAN-Magic beispielsweise verfügt über vier Scanmodi: großflächiges Scannen (globaler Initiativ-Infrarotlaser), schnelles Scannen (blaue Laserkreuze), feines Scannen (blauer Parallellaser), Tieflochscannen (einzelner blauer Laser) und integriertes Photogrammetriesystem.
Die Größenanpassungsfähigkeit kann die Nachfrage nach 3D-Scans von Münzen bis hin zu über zehn Meter großen Objekten voll erfüllen. Apropos Material: KSCAN-Magic verfügt über die beste Materialanpassungsfähigkeit unter den berührungslosen 3D-Scannern auf dem Markt.
Unabhängig davon, ob das zu scannende Objekt eine schwarze Oberfläche oder eine stark reflektierende Metalloberfläche hat, kann er direkt scannen, ohne Pulver zu versprühen. Ein solcher 3D-Scanner kann in den meisten Fällen die Anforderungen an 3D-Scans erfüllen.
Wenn das Budget höher ist, kann der Kunde neben einem Laser-3D-Scanner wie KSCAN-Magic natürlich auch einen handgeführten 3D-Farbscanner (z. B. iReal 2E), einen Tracking-3D-Scanner (z. B. TrackScan 3D-System), einen Desktop-3D-Scanner usw. kaufen.
Jede Art von Ausrüstung hat ihre eigenen Vorteile und Grenzen in verschiedenen Szenarien. Wenn man die Vor- und Nachteile der einzelnen 3D-Scanner kennt und sie miteinander kombiniert, kann das 3D-Scannen effizienter und bequemer werden.
3. Wiederherstellung der Textur: Obwohl es viele Arten von 3D-Farbscannern auf dem Markt gibt, sind sie mit Industriekameras mit begrenzten Pixeln ausgestattet (die Pixel von handgehaltenen 3D-Farbscanner-Kameras sind hauptsächlich 1,3-3 Millionen, und die maximalen Pixel von feststehenden 3D-Farbscanner-Fotokameras sind im Allgemeinen 12/24 Millionen), und die meisten sind Kameras mit festem Fokus und können nicht an die Größe des Objekts angepasst werden.
Wenn Sie also die Klarheit und den Wiederherstellungseffekt von 3D-Texturen gewährleisten wollen, ist es in der Regel durch die SLR (Pixel-Empfehlung: ab 40 Millionen) mit einer Farbkalibrierungskarte ausgestattet, in einer einheitlichen weichen Lichtumgebung für Multi-Winkel-Shooting (etwas ähnlich wie die Foto-Modellierung Schießen Anforderungen).
Darüber hinaus in das Gesicht von einer Größe von weniger als 30 cm Elemente, wenn die Notwendigkeit für die Wiederherstellung der Textur höher ist, muss es auch mit einem Makro-Objektiv ausgestattet werden.
Durch die Kombination des aus dem 3D-Scannen gewonnenen Präzisionsmodells mit den hochwertigen Farbfotos, die mit der Spiegelreflexkamera aufgenommen wurden, werden die beiden Datensätze in die 3D-Kartierungssoftware für intelligente Kartierung importiert, um auf einfache Weise hochauflösende und farbgetreue 3D-Modelle zu erhalten.
Mit der iReal 3D Mapping Software kann beispielsweise innerhalb von 30 Minuten ein 3D-Modell in Farbe erstellt werden. Die meisten Arbeitsschritte sind intelligent, die Anforderungen an die Fähigkeiten des Anwenders sind gering, ebenso wie die Produktionskosten.
3D-Darstellung im elektronischen Handel
In den letzten Jahren haben E-Commerce-Plattformen nach Lösungen für die 3D-Farbmodellierung mit geringeren Kosten und höherer Effizienz gesucht.
Es gibt jedoch keinen wesentlichen Durchbruch in der bestehenden Technologie, weshalb für die 3D-Modellierung von Gebrauchsgütern wie Möbeln, Elektrogeräten, Küche und Bad, erschwinglichem Kunsthandwerk, Schmuck usw. die Vorwärtsmodellierung im Grunde die gängigste Modellierungsmethode ist.
Auf diese Weise können die Kosten durch die arbeitsteilige Produktion am Fließband und die Einrichtung einer großen Anzahl von Materialbibliotheken erheblich gesenkt werden.
Gibt es dafür einen bestimmten Grund?
Zunächst einmal liegt der Bedarf in diesem Szenario nicht in der Notwendigkeit, wirklich jede Textur auf dem Gegenstand wiederherzustellen, sondern so schön und gut aussehend wie möglich zu sein (bei den meisten Industriedesign-Produkten ist der SLR-Aufnahmeeffekt wegen des hohen Reflexionsgrads, der Transparenz, der Schatten usw. nicht so gut wie das direkte Hinzufügen von Grundmaterialien zum Modell).
Hinzu kommt, dass industriell gefertigte Produkte in der Regel Strukturteile, transparente Teile, Öffnungen, Löcher und Schlitze sowie andere Strukturen aufweisen, bei denen unabhängig von der Art des 3D-Scannens nicht garantiert werden kann, dass die Daten vollständig gescannt werden können.
Gleichzeitig hat der Kunde keine Anforderungen an den Realismus und die Genauigkeit des 3D-Modells. Dann ist die Vorwärtsmodellierung oft effizienter und wirtschaftlicher.
Im Falle einer großen Menge an Modellierung/komplexen Oberflächen können Sie jedoch einen Laser-3D-Scanner als Ergänzung wählen, um die genaue Modellierung komplexer Oberflächen schnell zu vervollständigen (nur der Laser-3D-Scanner kann Gegenstände mit schwarzen oder spiegelnden Oberflächen ohne Sprühen von Pulver 3D-scannen).
Virtuelle Simulation in der Industrie
Wenn das erstellte virtuelle Simulationssystem zur Steuerung der industriellen Produktion (z. B. für den Aufbau eines Antikollisionsüberwachungssystems) oder für Montage- und Produktionsschulungen verwendet wird, muss der Kunde in der Regel mit einem Laser-3D-Scanner ausgestattet werden, um die globale Rahmengenauigkeit und die Maßhaltigkeit von Schlüsselkomponenten sicherzustellen.
Beim virtuellen Unterrichten von Kfz-Reparaturen beispielsweise kann das 3D-Modellierungsteam die gesamten Rahmendaten auf der Grundlage des 3D-Laserscanners erhalten und so eine effektive Arbeitsteilung erreichen.
Jeder 3D-Modellierer führt die Modellrekonstruktion auf demselben 3D-Scannerdatengerüst durch. Auf diese Weise wird der Positionsgrad jedes Teils und die Genauigkeit jeder Komponente garantiert, was den Arbeitsaufwand für die Anpassung bei der späteren Zusammenführung der Daten erheblich verringert.
Darüber hinaus weisen Automobilteile in der Regel viele komplexe Oberflächen auf. Das schnelle Scannen mit einem 3D-Laserscanner (3 bis 5 Minuten für ein Teil) ist weitaus effizienter und genauer als der 3D-Modellierer, der sich bei der Modellrekonstruktion auf ein ebenes Foto bezieht.
Die Technologie der 3D-Farbmodellierung wird ständig aktualisiert. In verschiedenen Szenarien wird kontinuierlich eine intelligentere 3D-Farbmodellierungstechnologie mit geringeren Kosten entwickelt. Wenn Sie auf der Suche nach hochpräzisen und farbgetreuen 3D-Modellierungslösungen sind, könnten Sie an den professionellen Farb-3D-Lösungen von Scantech interessiert sein.
Über Scantech
Scantech ist eines der ersten Hightech-Unternehmen, das mit der Erforschung und Entwicklung von tragbaren visuellen 3D-Messgeräten auf der ganzen Welt begonnen hat.
Die Produkte von Scantech werden in mehr als 60 Ländern und Regionen verkauft und beliefern über 5000 Unternehmen. Scantech hat seit seiner Gründung ein schnelles Wachstum erfahren, was auf unseren kontinuierlichen Einsatz in F&E und Management sowie auf die Gewinnung hochkarätiger Talente zurückzuführen ist.
35 % der Mitarbeiter des Unternehmens sind in der Forschung und Entwicklung tätig, davon sind 25 % Meister und Doktoren. Dieser Talentpool ermöglicht es uns, eine Reihe von eigenen digitalen 3D-Messsystemen zu entwickeln.
Unsere Produktpalette reicht von messtechnisch hochwertigen Online- und Offline-Geräten bis hin zu 3D-Farbscannern für den Endverbraucher, die in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Automobil- und Schienenverkehr, mechanische Fertigung, medizinische Versorgung und Rehabilitation, digitale Kunst für Fernsehen und Film, Bildung und Forschung, Schutz des kulturellen Erbes, 3D-Druck und VR/AR weit verbreitet sind.
Scantech hilft Unternehmen, optimierte Lösungen für Qualität und Effizienz zu erfüllen und ein weites Gebiet für die 3D-Digitalisierung zu erschließen.
