Was ist ein 3D-Digitizer?
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 exakten Abmessungen oder die Oberflächentopographie eines realen Objekts zu erfassen und diese Informationen in einen Satz von 3D-Punkten zu konvertieren wird verwendet, um eine digitale Darstellung des zu digitalisierenden Objekts zu erstellen. Es gibt zwei grundlegende Formen von 3D-Digitalisierern: Die erste ist ein Handheld- oder Kontaktsystem, bei dem ein physisches Gerät zum Markieren von Punkten auf dem tatsächlichen Objekt verwendet wird und das Digitalisiergerät den Ort auf Anforderung aufzeichnet, um einen für das Objekt festgelegten Punkt zu erfassen. Der zweite Typ eines 3D-Digitalisierers wird berührungsloser Digitalisierer genannt und kann Laser, weißes Licht oder sogar Magnetismus verwenden, um die Oberfläche eines Objekts in 3D abzutasten und das Objekt dann in einem virtuellen Raum zu rekonstruieren. Der Einsatzbereich eines 3D-Digitalisierers reicht von Computergrafik und Animation über Ingenieurwesen und Industriedesign bis hin zur medizinischen und zahnmedizinischen Bildgebung und Produktion.
Ein kontaktierendes 3D-Digitalisiergerät kann viele Formen annehmen. Bei einer der am häufigsten vorkommenden Varianten handelt es sich jedoch um einen Stift am Ende eines Gelenkarms. Die Spitze des Stifts wird auf die Oberfläche des physischen Objekts gelegt und ein Knopf gedrückt, um ein Signal an einen Computer zu senden, der die Position des Stifts durch die Position des Gelenkarms misst, wodurch ein einzelner 3D-Punkt in der Software erstellt wird. Nachdem mehrere Punkte über den Stift eingegeben wurden, verknüpft ein 3D-Designer oder die Software selbst die Punkte in Polygonen und erstellt eine 3D-Darstellung des physischen Objekts. Fortgeschrittenere Versionen eines kontaktierenden 3D-Digitalisierers verwenden keinen Arm. Stattdessen können sie ein Handgerät verwenden, dessen Position mithilfe von Sensoren, die sich am Rand des Scanbereichs befinden, verfolgt und gemessen wird. 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, Schall 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 Streifen Laserlicht über die Oberfläche eines Objekts geleitet wird und die Reflexion des Lichts von einem Bildsensor erfasst wird, der den Oberflächenumriss in einen Streifen aus 3D-Punkten umwandelt, die gewebt werden zusammen, um eine 3D-Oberfläche zu 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 dem realen Objekt fast genau ähnelt.
Einige Felder verwenden einen 3D-Digitalisierer, um Informationen zu sammeln. In der Konstruktion und Fertigung werden häufig Modelle für Simulationen erstellt. Hochauflösende Digitalisierer können zum Durchsuchen von Oberflächen nach Fehlern oder Beschädigungen verwendet werden. In der Medizin kann ein Digitalisierer verwendet werden, um genaue Modelle zu erstellen, damit die Prothetik genau an einen menschlichen Körper angepasst werden kann. In der Unterhaltung kann ein Digitalisierer 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.