Inhaltsverzeichnis
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Willkommen zu DAVID (help_welcome_de.htm)
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Kamera-Kalibrierung (help_camera_calibration_de.htm)
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3D-Laser-Scannen (help_3d_scanning_de.htm)
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Shape Fusion (help_shape_fusion_de.htm)
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Häufig gestellte Fragen (FAQ) (help_faq_de.htm)
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Allgemeine Hinweise/Tipps (help_hints_de.htm)
Willkommen zu DAVID
DAVID ist eine frei erhältliche Software, die es Ihnen erlaubt, dreidimensionale
Objekte zu scannen/digitalisieren.
www.david-laserscanner.com
Falls Sie nicht gern Anleitungen lesen...
Unsere Sofware kann sich leider nicht automatisch an Ihre Umgebung anpassen;
sie braucht Ihre Hilfe. Deswegen sollten Sie die Anleitung lesen, oder
wenigstens die folgenden 5 Hinweise:
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Die Hintergrund-Flächen "Kalibrierkörper" müssen genau im rechten Winkel stehen.
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Schalten Sie alle automatischen Bildanpassungsfunktionen aus (z.B.
automatische Belichtungszeit, Gain, Farbtemperatur, Weißausgleich, ...)
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Während der Kamerakalibrierung müssen die Bildeinstellungen
(Belichtungszeit, Blende, Umgebungslicht) recht hell sein, so dass
das Kamerabild idealerweise so aussieht:

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Während des Scannens müssen die Bildeinstellungen recht dunkel
sein. Um geeignete Einstellungen zu finden, sollten Sie das Live-Kamerabild
mit der sichtbaren Laserlinie beobachten, und die Einstellungen so justieren,
dass die Laserlinie klar sichtbar ist, während der Rest des Bildes
möglichst dunkel ist (evtl. komplett schwarz), wie hier:

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Sie müssen den Laser recht "hoch" halten, d.h. der Abstand zwischen
Laserlicht-Ebene und der Kamera darf nicht zu klein sein. Andernfalls
werden Sie die Meldung "INTERSECTION ANGLE TOO LOW!" ("Schnittwinkel
zu klein") erhalten.
Dies waren die Hauptgründe, warum unsere "ungeduldigen" Beta-Tester
nicht sofort Erfolg hatten. Aber es gibt noch weitere Dinge, die Sie wissen
sollten, also sollten Sie vielleicht wirklich die Anleitung lesen. (Besonders
wenn Ihre Scanergebnisse nicht so schön sind wie unsere Bilder.) Die Anleitung
ist nicht allzu lang... :-)
Einleitung
Es wurden viele Ansätze zur kontaktlosen Objektoberflächenvermessung und 3D-Objekt-Rekonstruktion
vorgestellt; aber oft setzen diese komplexe und teure Ausstattung voraus. Nicht zuletzt
wegen der schnell steigenden Zahl effizienter 3D-Hardware- und Software-Systemkomponenten
gibt es eine große Nachfrage nach alternativen, preisgünstige Lösungen.
DAVID ist solch ein preisgünstiges System zur Gewinnung von 3D-Daten.
Die einzigen Hardwareanforderungen sind ein einfacher, kommerzieller, handgehaltener Linienlaser
und eine Webcam oder eine Standard-Graubildkamera.
Hardwareanforderungen
PC:
....mit Windows 2000/XP/Vista und dem Microsoft .NET Framework 2.0 oder höher
Laser:
Eine beliebige Lichtquelle, die eine sehr dünne und kräftige Lichtebene erzeugt.
Ein 10-Euro-Laser aus dem Baumarkt ist in den meisten Fällen völlig ausreichend.
Wir haben fast alle Experimente mit einer Laserdiode mit Zylinderlinse durchgeführt.
Kamera:
Obwohl der Scanner auch mit einer billigen Webcam funktioniert, werden Sie vermutlich
mit einer hochwertigen Kamera bessere Ergebnisse erzielen. Farbe ist nur nötig, wenn
Sie auch farbige Texturen aufnehmen möchten; andernfalls werden Sie mit einer Graubildkamera
bessere Ergebnisse erhalten. Zur Kamera müssen WDM-Treiber vorhanden und installiert sein.
Kalibrierkörper:
Sie brauchen einen Kalibrierkörper, der zur Kalibrierung der Kamera UND als Hintergrund
während des Scannens dient. Er muss aus zwei ebenen Flächen (Wände / Platten) bestehen,
die in einem genauen 90°-Winkel zueinander stehen. Zur Kamerakalibrierung finden Sie im DAVID-Ordner
ein Kalibriermuster, das Sie ausdrucken und auf die Hintergrundflächen
kleben können.
Bauanleitung
Die folgenden Schritte zeigen, wie man einen Kalibrierkörper aufbauen kann. Er besteht
in diesem Beispiel aus zwei weißen, flachen Plastikplatten, etwas Klebeband, und einem
Ausdruck des Kalibriermusters (wählen Sie eines aus den "Calibpoints... .pdf"-Dateien, die
der DAVID-Software beiliegen).
Sie können das Muster in beliebiger Skalierung (groß oder klein) drucken.

Sie sollten die Skala-Länge ("scale") messen und notieren, da Sie sie während der
Kamerakalibrierung benötigen werden.

Schneiden Sie den Ausdruck an der dünnen, mit einer Schere markierten Linie sehr genau durch.
Am Ende ist es sehr wichtig, dass sich die Schnittkanten der zwei Teile genau berühren.

Befestigen Sie die Ausdrücke so an die Platten, dass sich die Schnittkanten genau berühren,
wenn die Platten im 90°-Winkel zueinander aufgestellt werden.
Mann kann zwar Klebeband benutzen (möglichst nicht glänzendes), aber dann wellt sich das Papier nach
einigen Tage. Deshalb ist es besser das Papier vollständig mit Kleber aufzukleben oder selbstklebendes Papier
zu verwenden.


Benutzen Sie ein rechteckiges Objekt, um die beiden Platten genau im 90°-Winkel
aufzustellen. Die Achsen des grauen Koordinatensystems in der unteren Ecke müssen
perfekt zusammenpassen! Der doppelte Kalibrierpunkt muss sich in der
unteren rechten Ecke des Musters befinden (aus Sicht der Kamera).
!!! Diese Vorraussetzungen müssen während der Kamerakalibrierung und dem Scannen
erfüllt sein !!!

Um die Platten aneinander zu befestigen, sollten Sie Klebeband, oder besser Winkel
und Schrauben benutzen.


Nutzung einer Raumecke
Alternativ können Sie einfach die Ecke eines Raums benutzen, solange die Wände flach sind,
einen genauen 90°-Winkel bilden und sich das Kalibriermuster präzise befestigen lässt.
Der doppelte Kalibrierpunkt muss sich aus Kamera-Sicht in der rechten unteren Ecke befinden.
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Kamera-Kalibrierung (help_camera_calibration_de.htm)
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3D-Laser-Scannen (help_3d_scanning_de.htm)
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Shape Fusion (help_shape_fusion_de.htm)
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Häufig gestellte Fragen (FAQ) (help_faq_de.htm)
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Allgemeine Hinweise/Tipps (help_hints_de.htm)