3D-Gebäudescanning: BUDGET 3D-SCANNER 2021

Haben Sie sich jemals gefragt, wie maßstabsgetreue Modelle von massiven Wahrzeichen oder Gebäuden erstellt werden? Weitere Informationen zu 3D-Gebäudescannern finden Sie in dieser ausführlichen Anleitung.

Warum sollten Sie das tun?

Modelle großer Strukturen wie Gebäude sind manchmal aus verschiedenen Gründen erforderlich, z. B. zur Restaurierung, Dokumentation oder archäologischen Untersuchung. Es gibt zwei Möglichkeiten, ein Modell eines Gebäudes zu erhalten: Messen Sie jede benötigte Dimension oder scannen Sie das Ganze einfach in 3D.

In den meisten Fällen ist es einfacher, ein Gebäude zu scannen, als jedes Fenster, jede Tür und jede Fassade zu messen. In diesem Handbuch wird der Prozess des 3D-Scannens eines Gebäudes beschrieben.

Sie möchten ein Gebäude nach dem Scannen drucken lassen, haben aber keine Geräte, die groß (oder genau) genug sind, um den Auftrag zu erledigen? Warum nicht einen 3D-Druckdienst ausprobieren? Über Craftcloud, unseren Marktplatz für 3D-Druckdienste, können Sie ganz einfach den besten Anbieter und Preis für Ihre Anforderungen finden.

Arten des Scannens

Zwei der häufigsten Arten von 3D-Scantechniken sind LIDAR und Photogrammetrie:

LIDAR: Ein LIDAR-Scanner wird normalerweise in Architektur und Bauwesen verwendet und besteht aus einem horizontal beweglichen Hochleistungslaser und einem Spiegel, der sich um eine vertikale Achse dreht. Auf diese Weise deckt der Laser einen großen Bereich ab und scannt jede Sekunde Tausende von Punkten. Für das Laserscannen ist außerdem ein High-End-Computer erforderlich, auf dem große Datenmengen gespeichert und verarbeitet werden können.

Photogrammetrie: Eine Technik, die 3D-Modelle aus vielen Bildern des interessierenden Objekts erzeugt. Die später verwendete Software 3D Zephyr ist ein Beispiel für eine Photogrammetriesoftware.

Kann ein Gebäude gescannt werden?

Mit der richtigen Ausrüstung sind diesen Gebäude-Scan-Techniken keine Grenzen gesetzt. Einige Laser sind in der Lage, einen Bereich mit einem Radius von bis zu 350 m mit einer Aufnahme abzutasten. Diese Lasersysteme können sogar auf einer Drohne montiert werden, um hohe Dächer oder Türme abzutasten.

Andererseits hängt die Photogrammetrie hauptsächlich von der Anzahl der aufgenommenen Bilder und der Qualität der Fotos ab. Es ist jedoch am besten, sonnige Tage bei der Verwendung der Photogrammetrie zu vermeiden, da das Vorhandensein von Schatten die Software leicht verwirren kann. In diesem Fall können Drohnen helfen, Fotos von schwer erreichbaren Orten aufzunehmen.

Anwendungen

Wie bereits erwähnt, wird das 3D-Scannen in Architektur und Bauwesen häufig eingesetzt. Es kann bei Restaurierungsprojekten helfen, indem viele Daten über das vorhandene Gebäude erfasst werden, und Designer können ihre Entwürfe anhand der realen Gebäudedaten als Grundlage besser visualisieren.

Eine weitere interessante Anwendung des 3D-Scannens ist die Archäologie. Das Scannen archäologischer Stätten kann nützlich sein, um Ausgrabungen zu planen oder eine Struktur zu untersuchen, die zu zerbrechlich oder gefährlich ist, um sie persönlich zu untersuchen.

Schritt 1: Erfassen und Importieren

Die Photogrammetrie ist für Bastler im Vergleich zu LIDAR besser geeignet, da für ihre Verwendung keine technische Schulung erforderlich ist. Daher werden wir es für unser ausführliches Beispiel verwenden.

In dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung verwenden wir 3D Zephyr, ein Photogrammetrie-Tool, mit dem wir 3D-Modelle aus 2D-Fotos erstellen können. Mit der kostenlosen Version können wir bis zu 50 Bilder importieren, was für einige Projekte mehr als ausreichend ist. Probieren Sie die Testversion dieser Software für dieses Handbuch aus:

• Warten Sie auf das richtige Wetter – ein bewölkter Tag ist am besten, um Schatten zu vermeiden. Wenn Sie jedoch nur eine Seite eines Gebäudes scannen möchten, ist dies möglicherweise kein Problem.
• Machen Sie Fotos vom Gebäude. Stellen Sie sicher, dass sich das gesamte Gebäude in jedem Frame befindet und dass sich alle in den von ihnen erfassten Features überschneiden.
• Sie benötigen wahrscheinlich eine Drohne, um die hohen Teile des Gebäudes zu fotografieren. 3D Zephyr verfügt über eine großartige Funktion, mit der wichtige Fotos aus einem einzelnen Video extrahiert werden können. Dies ist praktisch.
• Nachdem Sie alle Fotos und Videos erhalten haben, können Sie endlich die Photogrammetrie-Software öffnen. Klicken Sie zuerst in der oberen linken Ecke auf “Workflow” und dann auf “Neues Projekt”.
• Wenn Sie bereit sind, etwas Zeit in die Modellierung zu investieren, können Sie das Kontrollkästchen “Maskenbilder” aktivieren. Andernfalls können Sie diesen Schritt überspringen.
• Als nächstes müssen wir das Filmmaterial importieren. Wenn Ihr Video lang ist, werden möglicherweise zu viele Bilder erzeugt. Versuchen Sie daher, die Option “Schwellenwert für das automatische Verwerfen von Ähnlichkeiten” zu ändern. Beachten Sie, dass ein höherer Wert weniger Bilder aus demselben Video erzeugt.

Schritt 2: Bearbeiten von Daten

• Nach dem Importieren von Bildern in 3D Zephyr besteht der nächste Schritt darin, die Parameter für die 3D-Modellgenerierung anzupassen. Wählen Sie unter “Kategorie” die Option “Stadt” (vorausgesetzt, Sie scannen ein Gebäude oder eine Stadtstruktur) und belassen Sie die Voreinstellungen als Standardwerte. Wenn Zephyr einige der Fotos ablehnt, verwenden Sie die Voreinstellung „Deep“.
• Klicken Sie auf “Ausführen” und warten Sie. Beachten Sie, dass dieser Vorgang eine Weile dauern kann.
• Wählen Sie im Workflow-Menü die Option „Dense Point Cloud Generation“. Lassen Sie die Standardparameter unverändert und klicken Sie auf Ausführen.
• Wiederholen Sie die Erzeugung dichter Punktwolken, bis Sie mit dem Ergebnis zufrieden sind.
• Wählen Sie als Nächstes im Menü “Workflow” die Option “Netzextraktion”. Wenn es zwei oder mehr verschiedene Punktwolken gibt, wählen Sie die gewünschte aus. Sie können auch mit Voreinstellungen experimentieren, bevor Sie erneut auf Ausführen klicken.
• Bevor Sie das Modell endgültig extrahieren, können Sie mit den Werkzeugen zum Reinigen des Modells spielen, z. B. Skalieren, Drehen und Übersetzen. Weitere Informationen zu den in 3D Zephyr verfügbaren Tools finden Sie in einigen grundlegenden Tutorials zur Software.
• Wenn unser strukturiertes Netz für den Export bereit ist, wählen Sie einfach “Texturiertes Netz exportieren” aus dem Menü “Exportieren”. Wählen Sie das richtige Format für Ihre Anforderungen und wählen Sie den Zielordner aus. Exportieren Sie dann Ihr endgültiges Modell.

Dieser Ansatz zum 3D-Scannen eines Gebäudes ist möglicherweise nicht der praktischste, effizienteste oder professionellste, gibt Ihnen jedoch einen Vorgeschmack auf das echte Geschäft!

BUDGET 3D-SCANNER

Egal, ob Sie Ihre Zehen in die Welt des 3D-Scannens eintauchen möchten, ohne die Bank zu sprengen, oder etwas Fortgeschritteneres für eine Schule oder ein kreatives Unterfangen wünschen, diese 3D-Scanner sollten genau das Richtige für Sie sein. In diesem Abschnitt kosten die meisten 3D-Scanner weniger als 1.000 US-Dollar. Trotz des niedrigen Preises können Sie sich auf beeindruckende Scanfunktionen bei unseren Top-Angeboten für preisgünstige 3D-Scanner verlassen.

Wir wissen, dass es sich nicht um einen 3D-Scanner im wahrsten Sinne des Wortes handelt, aber keine Liste von 3D-Scannern ist heute vollständig, ohne sich einen Moment Zeit zu nehmen, um festzustellen, wie beliebt 3D-Scannen geworden ist. Schauen Sie sich einfach die 3D-Scanfunktionen an, die für das iPhone 12 Pro, das iPhone 12 Pro Max und das iPad Pro entwickelt wurden.

Der LiDAR-Scanner (Light Detection and Ranging) in diesen Geräten misst Entfernungen genau, um dreidimensionale Räume abzubilden. Diese Technologie soll die Fähigkeit der Telefonkamera bei schlechten Lichtverhältnissen verbessern, ist jedoch auch mit einer wachsenden Anzahl mobiler Apps kompatibel, mit denen Sie Räume und Objekte in 3D scannen können.
Mit Apps wie 3D-Scanner, Scaniverse und Polycam können Sie ein Objekt scannen, um ein dreidimensionales Bild davon auf Ihrem Gerät zu erstellen und es in die gängigsten 3D-Formate wie Netzdaten, FBX, OBJ und glTF zu exportieren. Die Auflösung des LiDAR-Sensors ist jedoch mit nur wenigen hundert Punkten im Messraster sehr niedrig. Wenn Sie beispielsweise eine Figur für den 3D-Druck scannen möchten, ist in Ihrer 3D-Software ein erheblicher Aufwand erforderlich, um etwas Druckbares zu erhalten, und selbst dann weist sie nicht annähernd das Detail des Originals auf. Wenn Sie jedoch nach einem Scan suchen, der einen groben digitalen Ausgangspunkt für Ihr Projekt darstellt – und dieses Gerät bereits besitzt -, reicht das Hinzufügen der Scan-App möglicherweise aus.

Wir sind fasziniert vom chinesisch-kanadischen Start-up Kiri Innovations und seinem neuen Laserscanner, der auf den leistungsstarken Kameras und der Rechenleistung der heutigen Mobiltelefone aufbaut. Laden Sie einfach die 3DScanLink-App hoch und schließen Sie Ihr Smartphone an den Phiz 3D-Scanner an. Ihre Scans werden auf Ihrem Smartphone verarbeitet und können als Dateien im STL- und OBJ-Format direkt auf Ihren 3D-Drucker exportiert werden.

Laut Kiri benötigt die patentierte Technologie nicht mehr die festen Abstände zwischen Kamera, Laser und Plattenspieler, sodass sie mit praktisch jedem Smartphone funktioniert. Phiz verfügt über einen vollständig einstellbaren Scanbereich, da der Plattenteller von der Kamera und dem Laserrahmen getrennt ist.

Der Phiz 3D ist ein Schritt, um das Scannen so einfach wie möglich und erschwinglich zu machen.

Verwandeln Sie Ihr iPad mit dem Structure Sensor Mark II von Occipital in einen 3D-Scanner. Dieser Mehrzweck-3D-Scanneraufsatz verfügt über eine integrierte Tracking-Kamera mit 160 ° Ultra-Weitwinkel-Monochrom-Objektiv, hoher Tiefenauflösung und kann im Innen- und Außenbereich verwendet werden.

Die vom Hersteller bereitgestellte Software heißt Structure SDK und bietet High-Level-Entwicklertools und vollständigen Low-Level-Zugriff für eine Spiel- und Mixed-Reality-Entwicklung sowie 3D-Mapping. Darüber hinaus können mit dem Gerät hochwertige 3D-Modelle von Objekten für eine Vielzahl von Zwecken erstellt werden, einschließlich 3D-Druck. Es gibt auch eine große Auswahl an Apps, die den Mark II unterstützen, einschließlich medizinischer Apps zum Scannen von Körperteilen auf Orthesen.

Obwohl dieses 3D-Scanner-Add-On ursprünglich für die Verwendung mit iPad und iPhone entwickelt wurde, bietet das Unternehmen Hacking-Anleitungen an, um Hindernisse zu umgehen, die Sie davon abhalten, andere Plattformen wie Windows oder Linux zu verwenden.

Die HP Z 3D-Kamera ist eine tragbare Option, die an die meisten Computermonitore angeschlossen werden kann. Sie scannen ein Objekt oder eine Textur, indem Sie es einfach auf der HP Scan-Matte unter der Kamera positionieren und in Ihren Händen drehen. Die HP Z-Kamera verwendet eine Technologie namens SLAM (simultane Lokalisierung und Zuordnung), um ein 3D-Modell in Echtzeit zu verfolgen, zu scannen und zu erstellen. Dies führt dazu, dass hochauflösende „computergrafikfreundliche“ Bilder und Texturen verwendet werden können verschiedene 3D- und VR-Anwendungen.

Was ihm an Genauigkeit fehlt, macht er an Bequemlichkeit wieder wett. Erfasste 3D-Objekte können direkt in PowerPoint 3D, Paint 3D und andere Anwendungen exportiert werden. Laut HP wurde dieser kostengünstige 3D-Scan-Anhang für CG-Künstler, Designer, Spieleentwickler und Künstler entwickelt, sodass das genaue Scannen von Objekten für den 3D-Druck nicht unbedingt im Mittelpunkt steht.

Das Scan Dimension Sol von Scan Dimension wurde entwickelt, um präzise, tragbar, benutzerfreundlich und erschwinglich zu sein, so das Unternehmen. Es richtet sich an Hobbyisten, Alltagsmacher und Unternehmer, die kleine bis mittelgroße Objekte scannen möchten (das entspricht einem Quadrat von 1 Zoll bis etwa 7 Zoll x 7 Zoll).

Es kann eine Vielzahl von Anwendungen verarbeiten, vom Ersetzen oder Anpassen defekter Teile bis zum Replizieren eindeutiger Elemente. Es scannt sowohl die Geometrien von Objekten als auch deren Textur. Das Unternehmen verfügt über einen Ein-Klick-Scan, es müssen jedoch noch einige Kalibrierungen vorgenommen werden. SOL Creator ist die mit dem Scanner gelieferte 3D-Objekt-Scanner-Assistentensoftware.