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Gegenstände drei dimensional digitalisieren

Kamera Aufbau für die ersten Aufnahmen

„Dieser Weg wird kein leichter sein, dieser Weg wird steinig und schwer „, sagte Xavier Naidoo bereits in seinem Lied „Dieser Weg“. Dass das auch auf so manche Projekte zutrifft, dürften Viele schon erlebt haben.
Das trifft auch auf unser neues Projekt – Gegenstände drei dimensional digitalisieren – zu.
Was haben wir vor?
– Die Idee ist recht simpel und bei weitem nichts Neues.
Wir wollen einen physischen Gegenstand als 3D Objekt auf dem PC, um diesen später drucken zu können.
Beziehungsweise Teile davon, dazu kommen wir ein anderes Mal.

Photogrammetrie

Die Technik dahinter nennt sich Photogrammetrie, also eine Bildmessung.
Entstanden ist dieses Verfahren bereits um 1900 und entspringt der Geodäsie, die Erdoberflächenvermessung.
Wie sich später noch zeigen wird, ist die Vorarbeit enorm wichtig, um brauchbare Ergebnisse zu erzielen.

Geplante Vorgehensweise

  • 1. Versuch: so schnell und einfach wie möglich
  • 2. Versuch: auftretenden Fehler aus dem 1. Versuch beseitigen
  • 3. Versuch: auftretenden Fehler aus dem 2. Versuch beseitigen
  • usw.
  • Versuch X: bestmögliche, privat zu realisierende Ergebnis

Aufbau und Programme

Aufbau Versuch 1:
1. Kamera Stativ, idealerweise mit Kamera
2. 2x DIN A4 Blatt, mit Kreis und 22,5° Markierungen

Aufbau Versuch X:
1. Kamera Stativ
2. freier und einfarbiger Hintergrund (Fotowand oder ähnliches)
3. Schrittmotor gesteuerter Drehteller für gleichmäßige Rotationsschritte (ein handbetriebener Rotationstisch wird bereits in früheren Versuchen zum Einsatz kommen)

Als Programme kommen (vorerst) folgende zum Einsatz:
VisualSFM1
Agisoft Photoscan1
paint.net1
Es werden auf jedenfall noch weitere hinzukommen, dazu dann mehr, wenn es soweit ist.

Beim ersten Versuch Gegenstände drei dimensional zu digitalisieren, sind mir einige Fehler unterlaufen.
Ein Auszug der Bilder aus dem 1. Versuch, in dem das Modell um jeweils 30° versetz wurde.
Es wurden insgesamt 32 Bilder aufgenommen, die um 22,5° versetzt waren.
16 Bilder wurden aus leicht erhöhter Position aufgenommen, weitere 16 Bilder wurden aus selber Höhe wie das Modell aufgenommen.
Der Hintergrund sollte auf jeden Fall „sauberer“ sein, sodass die Software nicht „abgelenkt“ wird.
Die Orientierungshilfe (die Linien) müssen anders gestaltet werden, denn das würde als nächstes stören.

Die Software zum digitalisieren

Zuerst hatte ich die Bilder mit VisualSFM ersucht zu einer 3D Wolke zu konvertieren. Das gab jedes Mal Probleme, was ich mir zuerst nicht erklären konnte.
Ein Versuch mit Agisoft Photoscan brachte die Erleuchtung.

Die blauen Quadrate symbolisieren die erfasste Kamera Position, diese sollte versetzt sein.

Als mir der fehlende Kameraversatz aufgefallen ist, versuchte ich die Rotation durch freistellen der Bilder deutlicher zu machen. (Die Kamera stand natürlich an Ort und Stelle, jedoch imitiert das Drehen des Modells eine Kamera Bewegung um das Modell).
VisualSFM konnte im Anschluss zwar eine 3D Pixel-Wolke erstellen, allerdings war diese genauso brauchbar wie die Fehlermeldung.

Wie Sie sehen, sehen Sie nichts.

Ein paar der freigestellten Bilder.
Die Freistellung ist mehr oder weniger bewusst unsauber, da das Ziel „so schnell und einfach wie möglich“ immer noch bestand.

Das Freistellen der Bilder hat nicht wirklich geholfen.

Fazit zu Versuch 1 Gegenstände drei dimensional digitalisieren

Ganz so schnell und einfach wie erhofft lief es dann doch nicht.

Neues Spiel neues Glück.
Festhalten können wir:
– Hintergrund von Anfang an sauber halten
– eventuell mehr Bilder (habe irgendwo etwas von 32 Stk. gelesen)

Als nächstes versuchen wir einfach den Hintergrund von Anfang an einfarbig und strukturlos zu halten. Wie ich das anstelle weis ich noch nicht, da Raufasertapete nicht ideal sein soll. Mehrere DIN A4 Blätter zu verkleben will ich auch nicht, ich lass mir da was einfallen.
Eine weitere Möglichkeit, die ich aber noch nicht anwenden will, wäre ein Rotationstisch.
Erstens löst das nicht das Problem mit dem Hintergrund, zweitens wäre das nicht mehr „so einfach und schnell wie möglich“, nicht jeder, der ein Teil digitalisieren will, baut sich extra einen Rotationstisch dafür.

1Links zur direkten Anbieter Seite der Software

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