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Inhaltsverzeichnis

  1. Willkommen zu DAVID (help_welcome_de.htm)
  2. Kamera-Kalibrierung (help_camera_calibration_de.htm)
  3. 3D-Laser-Scannen (help_3d_scanning_de.htm)
  4. Shape Fusion (help_shape_fusion_de.htm)
  5. Häufig gestellte Fragen (FAQ) (help_faq_de.htm)
  6. Allgemeine Hinweise/Tipps (help_hints_de.htm)

3D-Laser-Scannen




Nachdem Sie die Kamera kalibriert haben (siehe help_camera_calibration_de.htm), können Sie mit dem Scannen beginnen.
Die folgenden Schritte werden Sie durch den Scan-Dialog von DAVID leiten:

  1. Platzieren Sie das Objekt, das Sie scannen wollen, zwischen Kamera und den Kalibrierkörper (möglichst nah an den Kalibrierkörper). Es sollte in der Mitte des Kamerabildes zu sehen sein. Im linken und rechten Drittel des Bildes müssen die Fächen (nicht unbedingt die Punkte) des Kalibrierkörper sichtbar sein:



  2. Schalten Sie den Laser ein und richten Sie ihn in die Scene. Passen Sie die Kameraeinstellungen (Blende, Belichtungzeit), sowie die Position des Lasers und das Umgebungslicht so an, dass die Laserlinie klar im Kamerabild sichtbar ist, während der Rest des Bildes so dunkel wie möglich sein sollte:



    Außerdem ist es wichtig, alle Automatik-Funktionen der Kamera zur Bildverbesserung auszuschalten (wie automatische Belichtungzeit, Gain, Weißbalance, ...).

  3. Das Umgebungslicht sollte sich von nun an möglichst nicht mehr ändern!

  4. Schalten Sie den Laser aus (oder richten Sie ihn weg aus dem Blick der Kamera), und drücken Sie "Start".

  5. Schalten Sie den Laser wieder ein, halten Sie ihn in Ihrer Hand und scannen Sie das Objekt, indem Sie die Laserlinie über das Objekt streichen:



  6. Einige wichtige Hinweise:
    - Die Laserlinie muss auf dem Kalibrierkörper im linken und rechten Teil des Bildes und GLEICHZEITIG auf dem Objekt in der Bildmitte sichtbar sein.
    - Der Abstand zwischen Kamera und Laserebene (d.h. der Triangulationswinkel) sollte für hohe Genauigkeit möglichst groß sein. Andernfalls zeigt DAVID die Warnung "INTERSECTION ANGLE TOO LOW" (Schnittwinkel zu klein).
    - In Abhängigkeit von der Belichtungszeit Ihrer Kamera sollten Sie die Laserlinie nicht zu schnell bewegen.
    - Im Fenster "Scan results" können Sie jederzeit sehen, welche Teile des Objekts Sie schon ausreichend gescannt haben, und wo Sie noch einmal "drüberstreichen" sollten:



    Die Helligkeit der Pixel in diesem Fenster wird automatisch angepasst; sie repräsentiert den Abstand des jeweiligen Oberflächenpunktes zu Kamera. Dieser Abstand wird auch angezeigt, wenn Sie den Mauszeiger darüber bewegen (am unteren Rand des Fensters, "value", in mm).
    - Sie können so lange und so oft über das Objekt scannen, wie Sie möchten. Theoretisch können Sie dabei den Laser bewegen wie Sie möchten, aber praktisch erziehlen Sie bessere Ergebnisse, wenn Sie versuchen, den Laser an der gleichen Stelle zu halten und nur zu drehen.
    - In den meisten Fällen brauchen Sie nicht JEDEN Pixel zu scannen (siehe folgende Abbildung für ein typischerweise ausreichendes "Scan result"):



  7. Nach dem Scannen ist es in den meisten Fällen nützlich, die Filter (z.B. Average, dann Interpolate) zu benutzen. Der Effekt dieser Filter ist nicht immer im "Scan results"-Fenster sichtbar, aber er wird bemerkbar, wenn Sie die 3D-Ansicht anzeigen (siehe nächster Schritt).
    Sie können alle Filter-Schritte jederzeit mit dem Knopf "Undo all" rückgängig machen. So stellen Sie die ungefilterten Scandaten wieder her. Dies sollten Sie insbesondere dann tun, wenn Sie noch nicht zufrieden mit dem Scan sind und das Scannen fortsetzen wollen.



  8. Um das gescannte Objekt in 3D zu sehen oder zu aktualisieren, drücken Sie den Knopf "Show 3D". In dem 3D-Fenster können Sie den rechten Mausknopf zum Drehen um das Objekt benutzen. Außerdem können Sie die Ansicht mit dem linken Mausknopf bewegen und mit dem Mausrad zoomen. Drücken Sie F1 (während das 3D-Fenster aktiv ist), um ausführlichere Informationen zu erhalten.

      


  9. Sie können jederzeit mit dem Scannen fortfahren, oder neu beginnen, indem Sie "Erase" (Löschen) drücken.

  10. Wenn Sie zufrieden sind, können Sie die gescannten Daten in eine .OBJ-Datei exportieren, indem Sie auf "Save Mesh" drücken. Das Alias Wavefront OBJ format ist ein Standard-Mesh-Format, das von vielen 3D-Anwendungen gelesen/importiert werden kann. Die 3D-Vertex-Koordinaten und die Dreiecksliste (indizierte Oberflächen) werden direkt als Text in der .OBJ-Datei abgelegt.
    (Falls Sie ein anderes Dateiformat benötigen, können Sie die OBJ-Datei z.B. mit einem Freeware-Tool konvertieren.)

Texturiere Sie Ihr Objekt

Um eine qualitativ hochwertige Textur zu erstellen, müssen Sie für eine gleichmäßige helle Beleuchtung sorgen. Am besten geeignet ist eine diffuse Beleuchtung bei der keine Reflektionen, Schattierungen oder Schatten in der Szene zu sehen sind. Danach können Sie per "Grab Texture"-Knopf ein Standbild der Kamera aufnehmen, welches dann als Textur verwendet wird. Um das texturierte Objekt zu sehen, müssen Sie das 3D-Fenster durch Druck auf "Show 3D" erneut öffnen. DAVID speichert Texturkoordinaten in die OBJ-Datei. Diese Texturkoordinaten können von dritter Software benutzt werden um das Kamerabild auf der Objektoberfläche abzubilden. Wann immer Sie Ihr texturiertes Objekt speichern, fragt DAVID ob die Texture ebenfalls gespeichert werden soll. Fall Sie diese Frage mit JA beantworten, wird die Textur unter dem gleichen Dateinamen wie die OBJ-Datei gespeichert, allerdings mit der Dateiendung BMP.

Alternative zum Laser: Schattenlinie

Anstatt einen Laser zu verwenden, d.h. eine helle Linie auf das Objekt zu projizieren, können Sie auch eine dunkle Linie projizieren: Benutzen Sie eine helle Lichtquelle, die auf das Objekt gerichtet ist, und bewegen Sie z.B. einen Bindfaden dazwischen, sodass er einen dünnen Schatten auf das Objekt wirft (ohne selbst im Kamerabild sichtbar zu sein).
Hierfür müssen sie im Scan-Dialog "Thin shadow line" unter "Scanning Process" anwählen.
Wichtig dabei ist, dass die Linie absolut gerade und möglichst scharf ist. Man benötigt also eine punktförmige Lichtquelle oder paralleles Licht, z.B. gebündelt durch eine Linse.

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  2. Kamera-Kalibrierung (help_camera_calibration_de.htm)
  3. 3D-Laser-Scannen (help_3d_scanning_de.htm)
  4. Shape Fusion (help_shape_fusion_de.htm)
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  6. Allgemeine Hinweise/Tipps (help_hints_de.htm)