Optisches 3D-Scannen

Die Arbeit der Stiftung im Hinblick auf die Bewahrung und Verbreitung des kulturellen Erbes im Bereich der Denkmäler stellt uns vor eine Reihe von Herausforderungen bei der Erstellung von 3D-Modellen von Denkmälern und historischen Artefakten. Da wir auf diesem Gebiet den Maßstab für die Digitalisierung setzen wollen, verwenden wir seit mehreren Jahren erfolgreich Geräte und Lösungen der höchsten Kategorie.

Eine solche Lösung ist das optische 3D-Scannen. Hierbei handelt es sich um ein berührungsloses Verfahren zur Analyse eines realen Objekts (oder seiner Umgebung), um Daten über seine Geometrie (Form) und Farbe zu sammeln und diese Daten dann zur Erstellung seines digitalen Äquivalents zu verwenden.

Diese Art des Scannens funktioniert nach dem Prinzip, dass der Projektor im 3D-Scanner ein charakteristisches Lichtmuster projiziert, das sich auf der variablen Geometrie des gescannten Objekts verformt. Die Kameras im 3D-Scanner lesen das geometrisch verzerrte Muster, und durch den Echtzeitvergleich mit dem Muster ist der Computer in der Lage, die gescannte Oberfläche als Punktwolke zu rekonstruieren. Die Punktwolke wird dann in ein dreieckiges Netz umgewandelt, das die gewünschte digitale Darstellung des realen Objekts ist.

Das auf diese Weise gewonnene 3D-Modell des gescannten Objekts kann in vielerlei Hinsicht erfolgreich genutzt werden. Es kann von Rekonstrukteuren und Restauratoren der Denkmäler verwendet werden, um das ursprüngliche Aussehen eines beschädigten Objekts wiederherzustellen. Wir können das 3D-Modell verwenden, um eine physische Kopie davon zu erstellen und sie einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich zu machen (z.B. mit 3D-Druckern oder CNC-Maschinen), oder wir können es digital visualisieren und es jedem auf der Welt zugänglich machen, der Zugang zum Internet hat.

Dies eröffnet praktisch unbegrenzte Möglichkeiten für den Austausch von Gegenständen und Sammlungen und die Verbreitung des kulturellen Bewusstseins. Das 3D-Scannen ist besonders wichtig für die Digitalisierung von dreidimensionalen Formen wie Skulpturen, Flachreliefs, Denkmälern usw., bei denen die wichtigste Aufgabe in der getreuen Wiedergabe ihrer Geometrie besteht.

Die Geometrie allein ist natürlich nicht alles. Die von uns verwendete Technologie ermöglicht auch die Erfassung von Farbinformationen, was zu einer originalgetreuen Wiedergabe des Aussehens des gescannten Objekts führt. Ein weiterer Vorteil ist, dass wir bei unseren Verfahren keine Markierungen, d.h. Aufkleber, auf dem Objekt anbringen müssen, die es dem Scanner ermöglichen, sich selbst auf dem gescannten Objekt zu „finden“.

Die Unterscheidung zwischen variabler Geometrie und Farben unterstützt diesen Prozess. Dies ist sehr wichtig beim Scannen von Objekten und historischen Werken, die oft sehr empfindlich sind und deren direkte Berührung fatale Auswirkungen haben könnte.