Was ist ein 3D-Digitalisierer?

Ein dreidimensionaler (3D) Digitalisierer ist ein Gerät, das in Verbindung mit einem Computer oder einer anderen Hardware verwendet wird und in der Lage ist, die genauen Abmessungen oder Oberflächentopographie eines realen Objekts zu erfassen und diese Informationen in einen Satz von 3D-Punkten umzuwandeln, die verwendet, um eine digitale Darstellung des zu digitalisierenden Objekts zu bilden. Es gibt zwei grundlegende Formen von 3D-Digitalisierern, die erste ist ein Handheld- oder Kontaktsystem, bei dem ein physisches Gerät verwendet wird, um Punkte auf dem tatsächlichen Objekt zu markieren, und der Digitalisierer zeichnet den Standort auf Anfrage auf, um einen Punktsatz für das Objekt zu erhalten. Der zweite Typ von 3D-Digitalisierern wird als berührungsloser Digitalisierer bezeichnet und kann Laser, Weißlicht oder sogar Magnetismus verwenden, um die Oberfläche eines Objekts in 3D abzutasten und das Objekt dann in einem virtuellen Raum zu rekonstruieren. Die Einsatzmöglichkeiten eines 3D-Digitalisierers reichen von Computergrafik und Animation über Ingenieur- und Industriedesign bis hin zu medizinischer und zahnmedizinischer Bildgebung und Produktion.

Ein kontaktierender 3D-Digitalisierer kann viele Formen annehmen, aber eine der am häufigsten vorkommenden Varianten beinhaltet einen Stift am Ende eines Gelenkarms. Die Spitze des Stifts wird auf der Oberfläche des physischen Objekts platziert und eine Taste wird gedrückt, um ein Signal an einen Computer zu senden, der die Position des Stifts durch die Position des Gelenkarms misst und einen einzelnen 3D-Punkt innerhalb der Software erzeugt. Nachdem mehrere Punkte über den Stift eingegeben wurden, verknüpft ein 3D-Designer oder die Software selbst die Punkte in Polygonen, um eine 3D-Darstellung des physischen Objekts zu erstellen. Fortgeschrittenere Versionen eines kontaktierenden 3D-Digitalisierers verwenden keinen Arm; stattdessen können sie ein Handgerät verwenden, dessen Position mit Sensoren verfolgt und gemessen wird, die peripher um den Scanbereich herum angeordnet sind. Einige Digitalisierer sind vollständig eigenständig und verwenden fortschrittliche Mechanismen in einem unabhängigen Gerät, um die genaue Position des Geräts zu ermitteln und dann drahtlos Informationen an die Digitalisierungssoftware zu senden.

Alternativ verwendet ein berührungsloser 3D-Digitalisierer Methoden wie Laser, Licht, Ton oder Magnetismus, um die Oberfläche eines Objekts aus der Ferne abzutasten, sodass es nicht physisch berührt werden muss. Eine Methode ist die optische Triangulation, bei der ein schmaler Laserlichtstreifen über die Oberfläche eines Objekts geleitet wird und die Reflexion des Lichts von einem Bildsensor erfasst wird, der die Oberflächenkontur in einen Streifen von gewebten 3D-Punkten umwandelt zusammen eine 3D-Oberfläche bilden. Viele dieser Systeme basieren auf optischen Informationen, sodass ein berührungsloser 3D-Digitalisierer manchmal auch die tatsächliche Farbe oder Textur eines Objekts erfassen kann, um ein 3D-Modell zu erstellen, das fast genau wie das reale Objekt aussieht.

Eine Reihe von Feldern verwendet einen 3D-Digitalisierer, um Informationen zu sammeln. Im Maschinenbau und in der Fertigung wird es häufig verwendet, um Modelle für Simulationen zu erstellen. Hochauflösende Digitalisierer können verwendet werden, um Oberflächen nach Unvollkommenheiten oder Beschädigungen zu durchsuchen. Im medizinischen Bereich kann ein Digitizer verwendet werden, um genaue Modelle zu erstellen, damit Prothesen genau an den menschlichen Körper angepasst werden können. In der Unterhaltung kann ein Digitizer verwendet werden, um kleine Konzeptmodelle oder sogar das Gesicht eines Schauspielers in 3D-Objekte umzuwandeln, die dann animiert oder in anderen Medien verwendet werden können.