Was ist ein 3D-Scanner?
Ein 3D-Scanner misst und sammelt in kurzer Zeit Millionen von Punkten auf einem realen Objekt, indem er Signale sendet und empfängt. Die 3D-Software fügt diese Punkte dann zu einem mehrdimensionalen Bild zusammen. Kontakt, berührungslos aktiv und berührungslos passiv sind Arten von Scannern, die für die Datenerfassung verwendet werden. Gesundheitsdienstleister, historische Agenturen und Produkthersteller sind einige der Branchen, in denen 3D-Scanner eingesetzt werden. Unternehmen bezeichnen 3D-Scanner auch als 3D-Digitalisierer, Laserscanner, LiDAR-Scanner (Light Detection and Ranging) und Weißlichtscanner.
Die 3D-Scannertechnologie sendet zunächst Licht-, Strahlungs- oder Ultraschallsignale aus, die sich auf das zu bewertende Objekt zubewegen. Diese Signale werden vom Objekt reflektiert und gelangen zurück zu den im Gerät enthaltenen Sensoren. Die Software empfängt diese Daten als gemessene Punkte und bestimmt die Entfernung von der Zeit, die jedes Signal benötigt, um den Scanner zu verlassen, das Objekt zu kontaktieren und zu den Sensoren zurückzukehren. Das Programm kompiliert diese Punkte dann zu einer Punktwolke oder einem Netz und erstellt das dreidimensionale Bild auf einem Bildschirm neu.
Bei einem 3D-Kontaktscanner muss das Objekt auf einem Scannerbett platziert werden. Ein Roboterarm bewegt sich automatisch oder manuell, berührt den Gegenstand mehrmals und erstellt Datenpunkte basierend auf der Position auf dem Objekt und verschiedenen Positionen des Roboterarms. Die Software erstellt dann das Bild mit jedem Punkt als Referenz neu. Ein aktiver berührungsloser Scanner sendet Signale aus, die von einem Objekt in unmittelbarer Nähe des Geräts reflektiert werden. Ein passiver, berührungsloser Scanner erkennt Änderungen des infraroten oder sichtbaren Lichts um ein Objekt aus unterschiedlichen Entfernungen, um ein Bild zu erstellen.
Die Industrie verwendet diese 3D-Anwendungen, um Daten von Prototyp-Modellprodukten abzurufen. Mithilfe von CAD-Software (Computer Aided Design) nehmen die Ingenieure Anpassungen oder Änderungen am Originaldesign vor. Unternehmen können zahlreiche Produkte scannen, auf Fehler untersuchen oder Informationen in einer Datenbank zusammenstellen. Die Hersteller können auch Informationen, die von einem 3D-Scanner stammen, für das Reverse Engineering verwenden, wodurch die Informationen in eine computergesteuerte Maschine integriert werden und ein bestimmtes Produkt basierend auf 3D-Spezifikationen erstellt wird.
Archäologen könnten einen 3D-Scanner verwenden, um Informationen zu archivieren, die aus antiken Artefakten stammen. Die von medizinischem Fachpersonal üblicherweise verwendeten Bildgebungsgeräte, die als Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) bekannt sind, sind ebenfalls Arten von 3D-Scan-Technologien. In diesen Fällen misst das Gerät Signale, die in den Körper gelangen, vom Körpergewebe in Resonanz geraten und zu den Sensoren zurückkehren. Auf diese Weise werden mehrdimensionale Bilder der inneren Strukturen erstellt.