Photogrammetrie – was ist das? Kurzübersicht, wie nutzen wir das?

Photogrammetrie – was ist das? Kurzübersicht, wie nutzen wir das?

Auch ohne 3D Scanner lassen sich reale Objekte anhand von Aufnahmen in ein virtuelles dreidimensionales Modell überführen. Hierzu werden nur eine Kamera und kostenlose Software benötigt. Der Prozess eignet sich besonders dafür kleinere Objekte in kurzer Zeit und ohne teure Hardware zu „scannen“. Es muss lediglich für die richtigen Lichtverhältnisse gesorgt werden, damit die Kamera keine Spiegelungen o.Ä. verarbeiten muss. Man muss allerdings beachten, dass sich bestimmte Materialien bzw. Lackierungen nicht optimal fotografieren lassen, weil diese zu viel Licht absorbieren. Hat man für die richtigen Lichtverhältnisse gesorgt und das Objekt möglichst frei positioniert, kann man damit beginnen die Aufnahmen zu machen. Je mehr Aufnahmen aus möglichst nah beieinander liegenden Positionen gemacht werden, desto besser und detaillierter wird das Ergebnis. Die Lichtverhältnisse sollten dabei möglichst gleichbleiben. Hat man mindestens 30 – 50 Aufnahmen rund um das Objekt gemacht, importiert man diese in einem der kostenlosen Tools, welche die Aufnahmen automatisch ausrichten, um so eine Punktwolke zu generieren. Diese lässt sich dann in mehreren Schritten zuerst verdichten und dann zu einem 3D Objekt umwandeln, mit dem man dann weiterarbeiten kann. In den meisten Fällen wird zusätzlich aus den Pixelfarben der Punktwolke eine Textur generiert, welche ebenfalls beim Aufbau des 3D Objekts verwendet werden kann.
3D Aufarbeitung ohne Scan/Vermessung, nur anhand von Bildern

3D Aufarbeitung ohne Scan/Vermessung, nur anhand von Bildern

Viele große Unternehmen, vor allem all diejenigen mit Produktionsanlagen aller Art, arbeiten bereits intern mit einer großen Datenmenge an CAD Bibliotheken mit gescannten 3D Modellen. Trotz vielfältiger Scan Methoden im Bereich der 3D Visualisierung und einer Vielzahl anderer Aufnahmemethoden von Objekten kann es vorkommen, dass es im Rahmen eines Projekts oder der Entwicklung eines Prototyps keine CAD Daten als Basis für die Visualisierung gibt. In dem Fall ist es vor allem bei genauen mechanischen Bauteilen oder Maschinen wichtig möglichst viel Referenzmaterial, sowohl in Form von Fotos der Rundumansichten und Detailaufnahmen, als auch bzw. vor allem viele, kleinteilige Maße zusammenzustellen, anhand derer sich dann das Objekt modellieren lässt. Handelt es sich dabei nicht nur um ein statisches 3D Modell, muss man sogar auf Videoaufnahmen der beweglichen Teile zurückgreifen. CAD Daten aus 3D Scans sind in der Regel aufgrund der Datenmenge und der Topologie nicht für die manuelle Bearbeitung in einem 3D Programm geeignet. Baut man das Objekt hingegen ohne CAD Basis nur anhand von Referenzmaterial auf, hat man den kompletten Einfluss auf die Topologie und den Detailgrad des Objekts und kann es so konstruieren, dass es problemlos auch für Animationen o.Ä. weiterverarbeitet werden kann. Fehlt die Datenbasis, ergibt sich natürlich zusätzlich ein großer Mehraufwand durch die Suche nach Referenzen und das nachträgliche Texturieren der modellierten Objekte. Die 3D Aufarbeiten ohne Scandaten hat entsprechend sowohl Vor-, als auch Nachteile.