Photogrammetrie

Der Begriff bedeutet “Messen nach Fotos”. Aus mehreren sich überlappenden Fotos eines Objekts kann ein 3D-Modell mit Farbe errechnet werden.

Wie funktioniert der Photogrammetrie 3D-Scanner?

Die zu scannende Person stellt sich in die Mitte einer Fotokabine. Die kreisrund angeordneten Kameras fokussieren alle ins Zentrum der Kabine. Jede Kamera macht eine Aufnahme von dem Körper aus verschiedenen Blickwinkeln. Der Trick dabei ist, dass mehr als eine Kamera aus verschiedenen Blickwinkeln den gleichen Punkt auf dem Körper fotografiert. Diese Redundanz ist wichtig. Mithilfe der Trigonometrie kann der Computer dann die Punkte triangulieren, um genaue Maße und Texturen im 3D-Raum zu ermitteln.

Swann Rack steht in einem Photogrammetrie-3D-Scanner (Botspot Opta1 Scan Studio).

Swann Rack steht in einem Photogrammetrie-3D-Scanner. (Botspot Opta1 Scan Studio)

Wie läuft der 3D-Scan-Prozess ab?

Von der Person im Zentrum des 3D-Scanners werden 64 Bilder geschossen. Die Fotos müssen sich stark überschneiden, damit die drei dimensionale Rekonstruktion funktioniert. Mithilfe von Trigonometrie errechnet der Computer ein 3D-Modell.

Anschließend wird die Textur (Farbinformationen) auf das Bild projiziert, um meine digitale Kopie zu komplementieren.  So ein 3D-Modell kann dann als 3D-Figur gedruckt werden oder mit gewissem Aufwand in eine 3D-Animation umgewandelt werden.
3D-Modell von Swann Rack ohne Textur (Farbe) erstellt mit Photogrammetrie.

3D-Modell von Swann Rack ohne Textur (Farbe) erstellt mit Photogrammetrie.

Einschränkungen der Photogrammetrie

Die Technologie hat noch einige Einschränkungen. Ein 3D-Modell das direkt aus einem Photogrammetrie 3D-Scanner kommt, kann man nicht sofort verwenden. Es muss zunächst in einer Software wie Z-Brush retuschiert werden, um Artefakte zu entfernen. Zum Beispiel wurde das Handy, welches ich während der Aufnahme in der Hand hielt, nicht perfekt erfasst und musste durch ein generisches Modell aus einer 3D-Datenbank ersetzt werden.

3D-Modell von Swann Rack mit Textur (Farbe) erstellt mit Photogrammetrie vor Datenoptimierung.

3D-Modell von Swann Rack mit Textur (Farbe) erstellt mit Photogrammetrie vor Datenoptimierung.

Fazit

Im Bereich Genauigkeiten hat die Photogrammetrie noch Aufholbedarf gegenüber anderen 3D-Scanverfahren. Dafür ist sie sehr günstig und ermöglicht als einzige einen 3D-Scan mit Farbe. Theoretisch gibt es kein Limit, was die Größe des zu scannenden Objekts anbelangt. Von der Feldmaus bis zum Planeten kann man mit Photogrammetrie alles digitalisieren. Die industriellen Scanner (3D-Scankabinen) sind auf Objekte bis zu einer Größen von 2 x 2 Meter ausgelegt. 

Photogrammetrie 3D-Scan von Swann Rack nach Datenoptimierung.

Photogrammetrie 3D-Scan von Swann Rack nach Datenoptimierung.

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