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Wie unser 3D-Scanner funktioniert
Der Matter and Form 3D Scanner ist ein laserbasierter Scanner. Laser-Scanner
funktionieren, indem sie einen Laser auf ein Objekt richten und eine Kamera
verwenden, um Daten aufzunehmen, die vom Laser geliefert werden, wenn er auf
die Oberfläche eines Objektes trifft und dann eine Software verwendet, um all diese
Daten miteinander zu verbinden. Beim Matter and Form Scanner werden Daten mit
einer Rate von etwa 2000 Punkten pro Sekunden generiert, während die Laser über
die Oberfläche eines Objektes streifen. Diese Daten bestehen aus tausenden
einzelnen Punkten, die Dinge wie Oberflächendetails, Entfernung von der Kamera,
Textur und Farbe aufnehmen. Diese tausende Punkte bilden, wenn man sie
zusammen betrachtet, eine „Point Cloud", eine direkte Repräsentation des
gescannten Objekts.
Der Scanner kann sehr gut organische Formen aufnehmen. Kurven, Oberflächendetails
und äußere Geometrie werden sehr gut gescannt. Tiefe Einsenkungen und sich
überschneidende Elemente sind jedoch für eine genaue Erfassung durch den Scanner
schwierig. Zum Beispiel kann er die Außenseite eines Strohhalms scannen, nicht jedoch
all den leeren Raum innerhalb des Strohhalms. Wie ein Fotoapparat kann der Scanner
nur das erfassen, was in seinem Blickfeld liegt.
Die Bedeutung der Kalibrierung
Um die Präzision und Genauigkeit des Scanners zu maximieren, empfehlen wir
Benutzern nachdrücklich, dass sie immer, wenn der Scanner bewegt worden ist, Zeit
für die Kalibrierung aufbringen. Jeder Scanner hat winzige, einzigartige Unterschiede
als Ergebnis des Fertigungsprozesses, von Temperaturschwankungen und von
physischer Platzierung. Darum ist es nötig, es der Software zu ermöglichen, solche
Differenzen ordentlich zu messen und auszugleichen (d.h. zu kalibrieren).
Die Kalibrierung ist besonders wichtig, wenn ein Scanner bewegt wird. Alle Daten, die
vom Scanner eingeholt werden, stehen in Relation zum Ruhezentrum des Drehtellers.
Weil der Drehteller sich bis zu 1 mm bewegen kann, können jegliche potentielle
Verschiebungen einen Einfluss auf jenes haben, was die Kamera, die Laser und die
Software als das Ruhezentrum des Drehtellers annehmen, wenn eine Point Cloud
konstruiert wird.
Im gesamten Kalibrierungsprozess entwickeln die Kamera, die Laser und die Software
des Scanners Referenzpunkte in einem XYZ-Koordinatensystem basierend auf der
Geometrie und den Winkeln der Kalibrierungsbox und ihren karierten Flächen. Wenn
sie abgeschlossen ist, speichern die Software und die Firmware diese Referenzpunkte
für das Einscannen aller folgenden Motive bis die Kalibrierung erneut abgeschlossen
wird und neue Referenzpunkte gesichert werden.
Was beim Scannen passiert
Der Scanner verwendet zwei Laser, um kleine bis mittelgroße Objekte, die auf seiner
Drehebene platziert wurden, zu scannen. Eine Rotation bietet eine 360°-Abdeckung
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