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3D-Zoetrop bauen mit 3D-Scan und 3D-Druck

3D-Zoetrop mit 3D-Druck (Das Lilien-Projekt) 03:46
Wie öffnet sich eigentlich eine Lilie? Wir zeigen den ganzen Prozess mit einem 3D gedruckten Zoetrop. Dafür haben wir eine echte Lilienblüte in ihren verschiedenen Öffnungsstadien 3D gescannt und daraus eine Animation erstellt. Anhand dieser Animation konnten wir die einzelnen Blüten in 3D drucken. Diese haben wir anschließend kreisförmig auf einer Platte angebracht, diese gedreht und zeitgleich mit einem Stroboskoplicht beleuchtet, um die Illusion von aufblühenden Lilien zu erzeugen.
Inhaltsverzeichnis

Was ist ein Zoetrop?

Das Zoetrop stammt aus den Anfängen des Films. Indem mehrere Einzelbilder in schneller Abfolge abspielt werden, wird eine Illusion von Bewegung erzeugt. Wenn sich das Zoetrop dreht und Sie durch die Schlitze schauen, entsteht eine flüssige Bewegung. Einen ähnlichen Effekt kennen Sie vielleicht noch aus der Schulzeit: Wenn Sie auf jede Seite Ihres Notizblocks ein Strichmännchen in leicht veränderter Körperhaltung gemalt und schnell durch den Block geblättert haben, entstand die Illusion, dass sich das Männchen bewegt.

Old classic zoetrope
Andrew Dunn / Wikipedia CC BY-SA 2.0 Ein Zoetrop-Replikat aus dem Viktorianischen Zeitalter.

Wie funktioniert ein 3D-Zoetrop?

Das Konzept zur Erstellung eines 3D-Zoetrops ist einfach: Auf einer kreisrunden Platte werden am Außenrand die 3D-gedruckten Lilienblüten in verschiedenen Öffnungsstadien platziert. Die Lilienblüten zeigen eine Sequenz, von geschlossen bis blühend.

3D-printed lilies on a carousel for the 3D zoetrope effect
Swann Rack / Holocreators Das 3D-Zoetrop mit 3D gedruckten Lilienblüten auf einem Drehteller.

Wenn wir die Platte drehen und mit einem Stroboskoplicht beleuchten, dann sieht es so aus, als ob
sich 15 Lilien zeitgleich öffnen und schließen würden.

Swann Rack / Holocreators 3D gedruckte Lilien drehen sich auf einem Karussell und erzeugen den Effekt von sich öffnenden und
schließenden Blüten.

Schritt 1: Festlegung des Objekts

Im ersten Schritt mussten wir uns entscheiden, was für ein Objekt wir animieren wollen. Wir haben mit verschiedenen Blumen experimentieren – darunter Rosen und Sonnenblumen – bevor wir die Lilie ausgewählt haben. Dabei war die Anzahl der Blütenblätter der entscheidende Faktor:

Die Lilie mit nur sechs Blütenblättern ist im Vergleich zu anderen Pflanzen deutlich einfacher zu animieren.

Pink lily taped to a bottle for photogrammetry 3D scan
Swann Rack / Holocreators Blühende Lilie, die wir für den 3D-Scan ausgewählt haben.

Schritt 2: 3D-Scan des Aufblühens

Wir haben eine geschlossene Lilie auf einem Tisch platziert und auf das Aufblühen gewartet. Während der 20 Stunden, die die Lilie zum Erblühen benötigte, haben wir eine Serie von acht 3D-Scans mit Hilfe der Photogrammetrie-3D-Scan-Technik erstellt. Diese 3D-Scans bildeten dieGrundlage für die Erstellung der 3D-Animation.

Raw photogrammetry 3D scan of a lily
Swann Rack / Holocreators 3D-Scan der Lilie erstellt mit Photogrammetrie.

Schritt 3: Erstellung der Animation

In einer 3D-Animationssoftware haben wir die Blüte, Vom geschlossenen bis zum geöffneten Zustand, rekonstruiert. Am Ende erhielten wir eine Animation, die in Schleife lief und das Öffnen und Schließen der Blüte zeigte. 

Wir exportierten daraus 15 verschiedene 3D-Modelle, die wir anschließend im 3D-Druck gefertigt und dann auf einer runden Platte arrangiert haben.

3D animation of an opening lily
Swann Rack / Holocreators 3D-Animation der sich öffnenden und schließenden Lilie.

Schritt 4: Nachts auf dem Spielplatz mit dem Karussell

Nachdem wir die gedruckten Lilien auf einer Holzplatte montiert und diese mit einer Vorrichtung zum Drehen versehen hatten, haben wir den Praxistest auf einem Spielplatz durchgeführt: Wir stellten das Brett nachts auf ein Karussell und leuchteten es mit einem Stroboskoplicht an. Indem wir das Stroboskoplicht mit der Rotationsgeschwindigkeit des Karussells synchronisierten, konnten wir die Illusion von sich öffnenden und schließenden Lilien erzeugen.

Miro Rack standing next to a carousel
Swann Rack / Holocreators Miro Rack dreht das 3D-Zoetrope auf einem Spielplatz-Karussell

Fazit: Die Lilien blühen!

Unser Experiment hat funktioniert! Auf dem sich drehenden und mit Stroboskoplicht beleuchteten Karussell entstand die Illusion von sich öffnenden und schließenden Blüten. Beim nächsten Mal werden wir die Blüten noch genauer auf dem runden Brett positionieren, um eine noch realistischere Illusion der Bewegung zu erreichen. 

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Holocreators bietet professionellen 3D-Scan-Service und Reverse Engineering. Dieses Projekt haben wir mit Photogrammetrie realisiert, wir sind jedoch auch im Umgang mit vielen anderen 3D-Scantechniken Experten. Gerne unterstützen wir Sie bei Ihrem Projekt. Rufen Sie uns an +49 40 481133 oder schreiben Sie uns eine E-Mail an info@holocreators.com.

Swann ist seit vielen Jahren von allem begeistert, was mit 3D zu tun hat. Seine Wurzeln liegen in der analogen Holografie, die ihn 2011 zur digitalen 3D-Modellierung brachte.

Der rapide Fortschritt verschiedenster 3D-Scan-Technologien faszinierten ihn so sehr, dass er 2015 gemeinsam mit seinem Bruder Miró Rack das Unternehmen Holocreators gründete

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