Erstellung von farbigen und texturierten Meshes archäologischer Artefakte durch mobiles 3D-Scannen

Die 3D-Scan-Technologie wird für eine Vielzahl von Anwendungen im archäologischen Umfeld eingesetzt. dazu gehören: Archivieren, Bewahren, Reproduktion, Analoges und digitales Teilen von Artefakten - weltweit. In all diesen Bereichen machen optische 3D-Scanlösungen sichtbar, was das menschliche Auge nicht sehen kann. Folge dem Prozess hier, um zu sehen, wie detailliert ein Mesh durch das Hinzufügen von Farbe und Textur tatsächlich werden kann.
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Die Grundlage für alle archäologischen Projekte sind hochpräzise Scandaten. Ob kleine Objekte, wie Steine, oder große Teile, wie ein Elefantenkiefer, die Erstellung eines authentischen Meshes ist möglich. Sogar der digitale Zusammenbau mehrerer Teile wird mit den Scandaten in der Software machbar.

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Um die Erstellung von farbigen und strukturierten Meshes in der Archäologie zu veranschaulichen, wird eine kleine Mammutfigur gescannt.

1. Schritt: Photogrammetrie

Vorbereitung ist der Schlüssel zur Photogrammetrie. In diesem Fall haben wir eine Lichtbox verwendet, um gute Lichtverhältnisse ohne Störungen durch die Umgebung zu gewährleisten. Für maximale Benutzerfreundlichkeit haben wir das Objekt auf einen Drehtisch gelegt. Das Aufnehmen von Fotos aus allen Perspektiven geht so schnell und intuitiv. Für eine präzise und stabile Photogrammetrie sowie die spätere automatische Zuordnung der aufgenommenen Bilder zum Mesh werden Maßstabsleisten und kodierte Referenzmarkierungen verwendet. Die gesamte Vorarbeit sorgt für eine realistische Farbdarstellung ohne jegliche Linsenverzerrung.

Die Erfassung der Fotos wird nun mit der digitalen Spiegelreflexkamera realisiert.

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Abb. 1: Photogrammetrie mit digitaler Spiegelreflexkamera
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Abb. 2: Photogrammetrieaufbau mit Lichtbox, Maßbalken und Drehtisch

2. Schritt: Scannen des Originals

Nachdem die Photogrammetrie erfolgreich abgeschlossen wurde, ist ein Scannen des Objekts erforderlich. Hier kommt der GOM Scan 1 zum Einsatz. Er sammelt hochdetaillierte Daten. Die unterschiedlichen Messvolumina ermöglichen das Scannen von verschiedenen Teilegrößen. Seine leichte und kompakte Bauweise ist zudem prädestiniert für den mobilen Einsatz. Hier kommt auch der Drehtisch für eine halbautomatische und damit vereinfachte Anwendung zum Einsatz. Definiere die Rotationsschritte vor (hier haben wir 8 verwendet). Optional kann der Workflow-Assistent in der Inspektionssoftware bedient werden, der dich durch den Prozess führt. Nach dem Scannen folgt die Polygonisierung der Scandaten. Daraus erstellen du ein exaktes Mesh – bereit für den letzten Schliff.
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Abb. 3: Aufbau des Scannens
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Abb. 4: Scanvorgang auf dem Drehtisch

3. Schritt: Fertigstellung des Netzes in der Software

Du bist jetzt nur noch einen Schritt von einem hochdetaillierten Mesh entfernt, das die Farbe und Textur der Objekte zeigt. Mit der Inspektionssoftware der ZEISS Quality Suite ist dieses Ziel im Handumdrehen erreicht. Die, während des Photogrammetrieprozesses, aufgenommenen Fotos helfen nun bei der realistischen Visualisierung des gescannten Objekts. Mit nur wenigen Tastenklicks können die gesammelten visuellen Informationen in das Mesh der Software übertragen werden. Du erhältst buchstäblich einen digitalen Zwilling des Bauteils, der so originalgetreu wie möglich ist.

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Du möchtest dich selbst von den unendlichen Auswertungsmöglichkeiten der Inspektionssoftware in der ZEISS Quality Suite überzeugen? Lade die Software hier herunter und teste sie selbst.

Das ist erst der Anfang: Die nächsten Schritte mit dem finalen Mesh

Jetzt hast du dein farbiges und texturiertes Mesh, aber was kommt als Nächstes?
Hast du daran gedacht, ein Rendering des Netzes zu erstellen? Oder vielleicht steht der 3D-Druck auf dem Plan. Was auch immer die Aufgabe ist, mit einem präzisen Mesh wird die weitere Arbeit erfolgreich verlaufen.

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