Was sind die besten Tipps für die Herstellung eines DIY 3D-Scanners?

Der Bau eines DIY-3D-Scanners ist für die meisten Enthusiasten ein sehr ehrgeiziges Projekt. Um einen Scanner herzustellen, muss zunächst das richtige Design ausgewählt und die entsprechenden Teile beschafft werden. Ein 3D-Scanner ist eine Maschine, die dreidimensionale Computermodelle von Objekten der realen Welt erstellen kann, die dann verwendet werden können, um computergenerierte Bilder zu erstellen oder in einen 3D-Drucker geladen werden, um eine dreidimensionale Kopie des Originals zu erstellen. Scangeräte oder Webcams werden häufig verwendet, um das Bild des Objekts zu erfassen. Da 3D-Scanner nicht überall im Handel erhältlich sind, müssen die meisten Personen, die einen möchten, einen DIY-3D-Scanner erstellen.

Es gibt verschiedene Designs, die verwendet werden können, um einen DIY 3D-Scanner herzustellen. Der Laserscanner verwendet einen Laser, der eine Lichtlinie auf eine ebene Oberfläche projizieren kann. Gewöhnliche Laser erzeugen einen Strahl, daher muss die Linie mit einer speziellen Linse oder einem Oszillator erzeugt werden. Durch die Kopplung einer Webcam mit einer Laserlichtlinie kann ein Computer mittels Triangulation die Form des Objekts bestimmen, das der Laser reflektiert.

Eine andere Art von DIY-3D-Scanner verwendet zwei Webcams oder manchmal spezielle Webcams mit zwei Objektiven und Bildsensoren. Diese Systeme ahmen die menschliche Tiefenwahrnehmung nach und berechnen die Form des Objekts basierend auf dem Bildunterschied zwischen den beiden Webcams, der als „Parallaxe“ bekannt ist. Diese Art von Scan erfordert nur ein einziges Bild, daher können anstelle von Webcams billige Digitalkameras verwendet werden. Die meisten Bauherren ziehen es ohnehin vor, Webcams zu verwenden, da sie kostengünstig sind, gute Softwareunterstützung, breite Verfügbarkeit und Videoaufnahmeoption bieten.

Eine Art fortgeschrittenerer DIY-3D-Scanner ist ein strukturierter Lichtscanner. Dieser Scanner verwendet eine Kamera oder Webcam und einen Projektor. Der Projektor projiziert ein komplexes digitales Referenzbild ähnlich einem 2D-Barcode, außer in Vollfarbe. Der Computer versucht dann, jeden sichtbaren Punkt des Zielobjekts unter Verwendung der bekannten Positionen der Kamera und des Projektors sowie des bekannten Referenzbildes zu triangulieren. Obwohl diese Methode sehr schnell ist, kann sie beim Scannen von Objekten mit unterschiedlichen Schattierungen oder Farben manchmal fehlschlagen, da der Computer das Zielobjekt möglicherweise nicht vom Referenzbild unterscheiden kann.

Diese Designs erfassen alle nur eine Seite eines Objekts. Während dies für Benutzer, die nur ein statisches Bild oder eine Maske erstellen, in Ordnung ist, ist dies eine starke Einschränkung für diejenigen, die Objekte zur Platzierung in virtuellen Umgebungen oder Videospielen scannen möchten. Um dieses Problem zu lösen, kann jedes dieser Systeme mit einem Drehtisch kombiniert werden, um ein kleines Objekt zu drehen, während der Scanner aktiv ist. Damit die Scansoftware funktioniert, muss die Rotationsgeschwindigkeit bekannt sein. Viele Designs verwenden alte Plattenspieler oder Töpferscheiben als Plattenspieler.