Wenn es darum geht, 3D-Erfassungen von Objekten mit professioneller Hardware für strukturiertes Licht anzufertigen, muss man normalerweise abhängig von der Größe der Objekte zwischen zwei Arten von 3D-Scannern wählen:
- Handgeführte 3D-Scanner eignen sich hervorragend für mittelgroße bis große Objekte (alles von einem Plüschtier bis zu einem Fahrzeug). Sie bieten die Flexibilität, mit einem Laptop um ein Objekt herumzugehen und es aus jedem Winkel mit einer Auflösung zu scannen, die ausreicht, um die Details zu erfassen, die die meisten Menschen in diesem Maßstab benötigen.
- Desktop-3D-Scanner eignen sich am besten für kleine bis mittelgroße Objekte und werden normalerweise mit einem Stativ und einem elektrischen Drehteller geliefert. Aufgrund ihrer stationären Bauweise sind längere Einzel-Scanzeiten möglich, um feine Details zu erfassen.
Ich habe den Artec Eva bereits getestet, den handgeführten Allround-Scanner des Unternehmens. Mit €13.700 (oder der Hälfte dieses Betrags für den Eva Lite, wenn Sie keine Farberfassung und kein Tracking benötigen) ist er nicht der günstigste Scanner auf dem Markt, aber wenn Sie das Budget haben, macht die hervorragende Kombination aus Hardware und Software diesen Scanner zu einer großartigen Investition.
Artec verkauft derzeit aber auch einen zweiten Scanner (bald auch einen dritten, kabellosen), der auf hochauflösende Scans kleiner Objekte oder kleiner Teile größerer Objekte ausgelegt ist – und er ist kein Desktop-3D-Scanner. Er heißt Space Spider und ist wie der Eva ein handgeführter Scanner. Er ist genauso einfach zu bedienen und verwendet dieselbe Software. Tatsächlich können Sie einen Eva und einen Space Spider in einem einzigen Projekt verwenden.
Preisgestaltung
Bevor ich auf die Details dieses Geräts eingehe, räumen wir den Preis aus dem Weg: Er beträgt €19.700, und es gibt keine Lite-Version wie beim Eva. Er ist also nicht für jeden geeignet. Als ich den Space Spider zum Testen von meinem Zuhause in mein Büro transportierte, wurde mir klar, dass der Inhalt meines Autos genauso viel kostete wie das Auto darum herum.
Dieses Gerät ist industrielle Hardware, die eindeutig auf Unternehmen ausgerichtet ist, in denen 3D-Scannen ein wichtiger Teil der täglichen Arbeit ist. Und er heißt Space Spider, weil er auch … nun ja … im Weltraum funktioniert. Wenn man sich einen Astronauten vorstellt, der einen Defekt an einem Teil einer Raumstation per 3D scannt (der Scanner wurde ursprünglich entwickelt, um die ISS-Spezifikationen zu erfüllen), um eine Reparatur nachzukonstruieren, erscheinen 20k plötzlich als angemessener Preis, denn sein tägliches Transportfahrzeug ist wahrscheinlich etwas teurer als meines.
So viel dazu. Aber unabhängig von Ihrem Budget weckt ein Scanner mit einem solchen Preisschild hohe Erwartungen. Besonders in einem Markt, in dem Sie einen stationären Desktop-3D-Scanner für deutlich weniger Geld bekommen können. Ich habe kürzlich den HP S3 (früher DAVID SLS-3) getestet, der eine ähnliche Auflösung und Genauigkeit bietet und als Komplettset mit zwei Kameras und Drehteller für weniger als €7000 erhältlich ist.
Das ist allerdings ein ziemlich großer Desktop-Scanner mit vielen separaten Teilen und Kabeln. Es ist schwierig, ein solches Konstrukt auf alle Ecken und Winkel eines sehr kleinen Objekts auszurichten, sodass Sie immer auf eine gewisse Lochfüllung angewiesen sein werden. Außerdem muss er jedes Mal neu kalibriert werden, wenn die Scannerkonfiguration geändert wird.
Ein handgeführter Scanner löst diese Probleme und bietet dem Scanprozess viel Flexibilität und Freiheit. Der Space Spider ist nicht der einzige handgeführte Scanner mit einer Auflösung von 0.1mm: Der Creaform Go!SCAN 20 beansprucht diese Spezifikation ebenfalls für sich, und obwohl Creaform bei der exakten Preisgestaltung nicht so offen ist wie Artec, erwähnt die Produktwebsite, dass ihre Scanner (sie haben auch den Go!SCAN 50, der hinsichtlich der Auflösung mit dem Eva vergleichbar ist) inzwischen „unter $20k“ liegen. Ich hoffe, diese Scanner künftig testen zu können, um zu sehen, wie sie sich bei Qualität und Benutzererlebnis vergleichen.
Hardware
Obwohl er fünf statt acht Augen hat, verstehe ich die Ähnlichkeit mit einer Spinne vollkommen. Das Auge in der Mitte ist die RGB-Kamera, umgeben von LED-Blitzlampen zur Erfassung von Texturen ohne spezielle Lichtanordnung. Das Auge in der rechten unteren Ecke ist der Projektor für das Blaulichtmuster, die anderen Augen sind Sensoren für dieses Muster. Anders als die meisten Scanner für strukturiertes Licht mit zwei 3D-Kameras besitzt der Space Spider also drei Kameras in verschiedenen Winkeln und Tiefen. Das Ergebnis ist eine Auflösung dieses Scanners von 0.1mm (bei einer Genauigkeit von 0.05mm) – fünfmal höher als beim Eva.
Artec verkaufte früher auch einen Nicht-Space-Spider im gleichen beige-grauen Farbschema wie der Eva, aber derzeit ist der blaue Space Spider die einzige Option. Und meiner Meinung nach sieht er großartig aus.
Für €600 erhalten Sie ein Akkupaket (im Vergleich zum Grundpreis fast kostenlos), das Ihnen 6 Stunden mobiles Scannen ermöglicht.
Obwohl ich Bilder des Space Spider gesehen hatte, bevor ich ihn von Artec für diesen Test erhielt, war mir nie bewusst, wie kompakt er ist. Mit 190 × 140 × 130 mm ist er weniger hoch, aber etwas breiter als der Eva. Und obwohl er mehr Kameras enthält, hat er mit nur 0.85 kg (1.9 lb) dasselbe geringe Gewicht. Das bedeutet, dass er Ihre Hand bei längerer Nutzung nicht belastet.
Auf der Rückseite befindet sich eine einzelne Taste. Sie ist eigentlich ein Schalter, der nach oben gedrückt werden kann, um die Scanvorschau zu starten, und dann erneut, um den Scan zu starten, sowie nach unten, um den Scan zu stoppen. Die Taste hat eine farbige LED zur Anzeige verschiedener Zustände, aber da Sie beim Scannen wahrscheinlich auf einen Computerbildschirm schauen, ist dies nicht besonders funktional.
Was die Kabel betrifft, hat er dieselbe Ausstattung wie der Eva: ein anschraubbares Stromkabel und ein Micro-USB-Kabel, das in einem Loch und im 90-Grad-Winkel gesichert ist, sodass Sie es nicht versehentlich herausziehen können. Beim Eva fand ich das separate Stromkabel etwas umständlich, weil der Adapter beim Herumgehen um Objekte auf dem Boden schleifte, aber beim Space Spider ist das kein großes Problem, wenn Sie ihn hauptsächlich zum Scannen kleiner Objekte auf einem Schreibtisch verwenden. Und falls es Sie doch stört, erhalten Sie für €600 ein Akkupaket (im Vergleich zum Grundpreis fast kostenlos), das Ihnen 6 Stunden mobiles Scannen ermöglicht.
Schließlich besitzt der Scanner ein Standard-Stativgewinde. Ich habe ihn nur handgeführt getestet, kann mir aber Situationen vorstellen, in denen ein Stativ das Scannen vieler ähnlicher Objekte beschleunigen kann. Alternativ können Sie den Space Spider auch in Kombination mit einem Roboterarm und Drehteller kaufen, um das Scannen kleiner Objekte vollständig zu automatisieren.
Software
Ich werde in diesem Beitrag nicht zu tief auf die Software Artec Studio eingehen, weil ich sie in meinem Eva-Test bereits ausführlich behandelt habe. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese 3D-Scan-Software seit vielen Jahren entwickelt wird, und das zeigt sich wirklich. Sie verfügt über alle Funktionen und die Feinsteuerung, die Sie von professioneller Software erwarten, enthält aber auch den Autopilot-Modus, von dem ich im Eva-Test geschwärmt habe. Autopilot macht die Nutzung dieses Scanners wirklich kinderleicht – einfacher als der durchschnittliche 2D-Flachbettscanner! Das ist eine bemerkenswerte Leistung, wenn man bedenkt, dass Sie ein industrielles Hightech-Gerät in der Hand halten.
Erwähnenswert ist, dass ich festgestellt habe, dass einzelne Scans nach dem Scannen zwar normalerweise (fast) korrekt ausgerichtet sind, in der Ausrichtungsphase von Autopilot aber manchmal falsch ausgerichtet wurden. Dies geschah bei einigen Objekten und kann frustrierend sein, wenn Ihr Workflow auf die Autopilot-Funktion angewiesen ist. Für diesen Test habe ich jedoch die meisten Daten verarbeitet, indem ich die notwendigen Algorithmen manuell ausführte. Auf diese Weise konnte ich den Algorithmus Global Registration auch auf ausschließlich Geometrie statt Geometrie & Texturen zwingen, was in 90% der Fälle gut funktioniert und viel Zeit spart.
Neben seinen Stärken beim 3D-Scannen und beim Umwandeln roher Punktwolkendaten in schön fusionierte (und sehr effiziente) polygonale Netze verfügt Artec Studio über viele Nachbearbeitungsfunktionen. Und je mehr ich es benutze, desto mehr entdecke ich, wie vielseitig es ist. In meinem Eva-Test schrieb ich über die integrierten 3D-Skulptur- und Glättungsfunktionen, die es einfach machen, kleine geometrische Unvollkommenheiten – ob durch den Scanner verursacht oder tatsächlich am Objekt vorhanden – ohne externes Programm (oder 3D-Skulptur-Künstler) zu korrigieren.
Autopilot macht die Nutzung dieses Scanners wirklich kinderleicht – einfacher als der durchschnittliche 2D-Flachbettscanner!
Dieses Mal habe ich entdeckt, dass es auch einen automatischen Reparaturpinsel zum schnellen Retuschieren von Texturen hat, ähnlich wie in Photoshop. In die Texturierung im Allgemeinen hat Artec viel Aufwand investiert, besonders im Vergleich zu anderen Herstellern, die offenbar noch immer glauben, Texturen dienten nur als Referenz und UV-Mapping sei nichts, was Nutzer wollten. Glauben Sie mir: Das wollen sie – ich will es!
Und wie Sie später in diesem Test sehen werden, sind die Texturen des Space Spider wirklich gut. Er hat vielleicht denselben RGB-Sensor mit 1.3 Megapixeln wie der Eva, aber da Sie aus einer viel geringeren Entfernung scannen, erfassen Sie viel mehr Farbdaten. Und weil die Farbe in 24 Bit erfasst wird, gibt es viel Spielraum für Farbkorrekturen, bei denen die Software ebenfalls hervorragende Arbeit leistet.
Mein Eva-Test wurde mit Version 11 der Software durchgeführt, die aktuelle Version ist 12 und enthält viele Workflow-Verbesserungen. Die größte ist wahrscheinlich der verbesserte Algorithmus Global Registration, der laut Artec je nach Objekt bis zu 10-mal schneller sein kann als frühere Versionen.
Ich habe für diesen Test keine Zeit-Benchmarks durchgeführt, aber Artec Studio 12 empfand ich angesichts der Datenmenge, die es mit diesem Scanner verarbeiten muss, als recht schnell. Für diesen Test verwendete ich ein Microsoft Surface Book mit Performance Base, ausgestattet mit einem 2.6Ghz Dual-Core-Intel-Core-i7-Prozessor (für den Space Spider sollten Sie wahrscheinlich einen i7-Prozessor haben), 16GB RAM (Sie brauchen wirklich 16GB RAM oder mehr für den Space Spider – offiziell 18GB, aber ich hatte fast keine Probleme) und einem 512 SSD-Laufwerk. Es besitzt außerdem einen Nvidia-GTX-965M-Grafikprozessor, aber soweit ich weiß, ist der Algorithmus Global Registration nicht GPU-beschleunigt (der Algorithmus Texture Mapping ist es).
Artec Studio Professional kostet €400 für eine Jahreslizenz oder €1000 für eine lebenslange Lizenz.
Kalibrierung
Obwohl Sie es nicht oft tun müssen, müssen Sie den Space Spider gelegentlich kalibrieren, um die Genauigkeit innerhalb der Spezifikationen zu halten. Ich vermute, normalerweise würden Sie dies nach einem Transport oder vor Beginn eines wirklich genauigkeitsabhängigen Scanprojekts tun.
Die Kalibrierung wird durch Bildschirmdarstellungen klar angeleitet (die in Echtzeit-3D dargestellt werden, was großartig ist, aber warum ist der Bildschirmtext so groß?). Nachdem Sie den Scanner mit einem speziellen Acrylständer auf ein speziell bedrucktes Stück Karton gestellt haben, müssen Sie die Kalibrierplatte einfach an die angezeigten Positionen bewegen. Insgesamt dauert die Kalibrierung etwa zehn Minuten.
Scannen
Obwohl der Space Spider ähnlich wie der Eva funktioniert und dieselbe Software verwendet, gibt es einige praktische Unterschiede. Erstens sind das Sichtfeld (90 × 70 mm bis 180 × 140 mm) und der Arbeitsabstand (0.2 – 0.3 m) viel kleiner. Das kann das Tracking etwas schwieriger machen, insbesondere wenn das Objekt nicht viele Oberflächen- oder Farbdetails aufweist (es verfolgt beides). Der Eva (der aus einer Entfernung von bis zu 1 Meter scannen kann) sieht einfach mehr von einem Objekt gleichzeitig, sodass normalerweise immer genügend Tracking-Informationen vorhanden sind. Der Space Spider hat außerdem etwas weniger als die halbe Bildrate des Eva (7.5 gegenüber 16fps), daher müssen Sie ihn für zuverlässiges Tracking viel langsamer bewegen. Dennoch habe ich den Space Spider handgeführt in Kombination mit einem einfachen manuellen Drehteller für $10 verwendet und hatte keine Probleme mit dem Tracking.
Aufgrund der hohen Auflösung des Scanners werden Sie manchmal Interferenzmuster auf der Oberfläche Ihres Objekts bemerken. In der kurzen, aber sehr hilfreichen Remote-Schulung von Artec wurde mir gesagt, dass diese Unvollkommenheiten leicht behoben werden können, indem man einfach nur den betroffenen Bereich erneut scannt und ihn mit den vorhandenen Scans ausrichtet (was normalerweise etwas manuelle Anleitung erfordert, ansonsten aber automatisch funktioniert, siehe meinen Eva-Test für dieses Verfahren), Global Registration erneut ausführt und die Daten dann wieder zu einem Netz fusioniert. Das funktionierte hervorragend!
Letztlich erfordert stabiles Tracking mit dem Space Spider einfach etwas Übung. Wenn ich auf Tracking-Probleme stieß, begann ich normalerweise einfach von vorn und scannte das Objekt mit den Erkenntnissen aus dem ersten Durchgang erneut. Das ist schneller, als Scans manuell zu teilen (ebenfalls in meinem Eva-Test behandelt), aber natürlich ist die Tatsache, dass Sie fehlgeschlagene Scans fast immer korrigieren können, großartig, wenn Sie keinen Zugriff mehr auf das Objekt haben. Funktionen wie diese machen Artec Studio zu einem wirklich professionellen Werkzeug.
Ein weiterer einzigartiger Aspekt des Space Spider ist, dass er eine blaue LED-Lichtquelle statt einer weißen Glühbirne verwendet. Das hat mehrere technische Vorteile, doch für die meisten Menschen ist der größte Vorteil, dass er weniger empfindlich auf Störungen durch andere Lichtquellen reagiert und dunkle Objekte leichter scannen kann. Ich war wirklich beeindruckt davon, dass ich eine schwarze Kamera (die sogar einen glänzenden schwarzen Sucher hat) problemlos in einem Studio bei eingeschaltetem Licht scannen kann – und nahe einem Fenster an einem relativ sonnigen Tag (das ist in den Niederlanden immer relativ). Das blaue Licht ist außerdem viel angenehmer für die Augen, und wenn Sie keine Farbe (für das Tracking) benötigen, können Sie auch die weißen LEDs um die RGB-Kamera ausschalten.
Ergebnisse
Alle untenstehenden Scans wurden in einer normalen Büroumgebung sowohl mit künstlichem Licht als auch mit durch Fenster einfallendem Licht erstellt. Ich habe alle Scans mit aktiviertem Real Time Fusion (RTF, siehe Eva-Test für weitere Informationen) durchgeführt, aber nur, weil ich diesen Modus bevorzuge, um meinen Fortschritt besser zu sehen. Das funktionierte gut für alle kleinen Modelle, doch bei der 40 cm hohen Büste stieß RTF mit nur 2GB VRAM an die Grenzen meiner GPU. Alle Ergebnisse, die Sie sehen, sind nachbearbeitete Rohscans mit dem Algorithmus Sharp Fusion (es gibt auch Smooth Fusion, aber ich vermute, wenn Sie 20k für die Erfassung feiner Details ausgeben, möchten Sie wirklich, dass die feinen Details vorhanden sind).
Abhängig von der Komplexität des Objekts ließ ich es normalerweise durch Mesh Simplification laufen, das hervorragende Arbeit leistet, die Polygonanzahl bei Erhalt der meisten Details zu senken. Alle Texturen sind 4K-UV-Maps. Sie können auch 8K wählen (16K ist nur auf GPUs mit viel VRAM verfügbar), aber für die Online-Visualisierung wie in diesem Blog ist 4K für diese kleinen Objekte mehr als genug.
Beginnen wir mit dem Vergleich eines Scans vom Space Spider (zuerst) mit demselben mit dem Eva gescannten Objekt (zweiter), um eine gute Vorstellung vom Unterschied in der Auflösung zu erhalten.
https://sketchfab.com/models/4d9f7262a1f5460c9302326edadc0c2a
https://sketchfab.com/models/a7c22ee784924a9995c5c6f4437464d6
Da dieses Objekt nicht gut zur Beurteilung von Texturen geeignet ist, wechseln wir beide obigen Einbettungen über das Zahnradsymbol in der rechten unteren Ecke in den MatCap-Render-Modus – oder indem Sie einfach die Taste 3 auf Ihrer Tastatur drücken, wenn die Einbettung ausgewählt ist –, um nur die Geometrie zu sehen. Der Unterschied ist sofort deutlich (ignorieren Sie das Rauschen oben auf dem Eva-Scan, das ist einfach mein Fehler).
Ich werde in diesem Test Polygonanzahlen nicht allzu oft erwähnen, weil Artec Studio Netze sehr gut optimiert, aber in diesem Beispiel hat der Eva-Scan 622 Tausend Polygone gegenüber 3 Millionen beim Space-Spider-Scan. Das Ergebnis ist wirklich beeindruckend: Sie können buchstäblich jedes Detail dieses Sneakers sehen, von den Löchern an der Seite über die Nähte bis zum subtilen Muster auf der Vorderseite der Sohle.
Bevor ich Ihnen die kleinen Objekte zeige, für die der Space Spider vorgesehen ist, habe ich etwas am größeren Ende des Maßstabs für einen Scanner wie diesen gescannt. Die untenstehende Büste ist 40 cm hoch und das vollständige Scannen dauerte eine Weile, sodass der Scanner viele Daten erfasste. Außerdem brachte sie Real Time Fusion über die Grenzen meiner GPU. Obwohl ich Global Registration und Sharp Fusion (mit 0.2 Auflösung) ausführen konnte, war dies der einzige Scan, den ich auf meinem Laptop mit 16GB RAM und 2GB VRAM nicht erfolgreich texturieren konnte (er verarbeitete einfach endlos). Unten sehen Sie daher eine texturierte Version der Büste, die mit 0.5mm Auflösung fusioniert wurde, gefolgt von einer untexturierten Version mit 0.2mm Auflösung (Warnung: Das ist eine recht große zu ladende Datei).
https://sketchfab.com/models/c6ea8733e37f413099db88ea2b576619
https://sketchfab.com/models/5449c56926614bd383d207ae1de801cc
Es ist gut zu wissen, dass der Scan des Space Spider selbst bei der relativ „niedrigen“ Auflösung von 0.5mm viel mehr geometrische Details hat als die gleiche mit dem Eva gescannte Büste (drittes Modell, das irgendwie gespiegelt ist). Für viele Zwecke reicht dieses Modell mehr als aus. Außerdem ist bemerkenswert, dass Sharp Fusion mit 0.5mm Auflösung deutlich schneller ist als mit 0.2mm.
Das zweite Modell ist, wie Sie deutlich sehen können, auf einem unglaublich hohen Niveau detailliert. Ich war tatsächlich überrascht, dass mein Surface Book es mit 0.2mm Auflösung fusionieren konnte (es dauerte natürlich eine Weile). Zum Vergleich: Dieser Scan enthält weit mehr Details, als ich jemals mit Photogrammetrie-Software wie Agisoft PhotoScan erhalten habe (Test / Beispielmodell) – und er ist auf einem unglaublich präzisen Niveau maßstabsgetreu.
Dieser Scan enthält weit mehr Details, als ich jemals mit Photogrammetrie-Software erhalten habe – und er ist maßstabsgetreu.
Für einen realistischeren Vergleich – zwischen zwei Scannern für strukturiertes Licht – vergleichen wir einen Scan meines alten Krugs vom Space Spider (zuerst) mit einem Scan, der mit dem HP/DAVID SLS-3 (zweiter) erstellt wurde, einem statischen, auf einem Stativ montierten Scanner für strukturiertes Licht.
https://sketchfab.com/models/9a9eeb30cbbe4d4b82f36c0d4a6f08e1
https://sketchfab.com/models/019a6f10e4ae49868f2cc0ff633cd637
Beim Vergleich der Texturen wird klar, dass Artec bessere Arbeit leistet als HP. Die Texturen des Space Spider sind sehr gut und scharf, während die des S3/SLS-3 unscharf wirken. Außerdem ist zu beachten, dass erstere eine effiziente 4K-UV-Textur ist, während letztere nur aus einer Reihe von Fotos besteht. Sie können auf die Bilder unten klicken, um sie zu vergrößern.
Das Umschalten der Einbettungen in den MatCap-Modus zeigt, dass beide Scanner viele geometrische Details erfassen können. Der Space-Spider-Scan ist in diesem Beispiel etwas ausgeprägter, aber ich werde nicht behaupten, welcher Scanner die meisten Details erfasst, denn beide werden mit Software geliefert, mit der Sie Fusionsauflösungen einstellen können. Und bei Scannern mit Auflösungen im Bereich von 0.5mm spielen viele Umgebungs- und menschliche Faktoren beim Endergebnis eine Rolle. Aber obwohl beide Scans eine beeindruckende Menge geometrischer Details enthalten, exportierte die Software HP 3D Scan Pro 5 ein OBJ mit gewaltigen 13.5 Millionen Polygonen, während die Software Artec Studio Professional 12 bei diesem Objekt mit nur 1.4 Millionen Polygonen auskam – zehnmal effizienter!
Unten sehen Sie einen weiteren Vergleich zwischen dem Space Spider (zuerst) und SLS-3 (zweiter). Dieses Mal ein Sneaker in Kleinkindergröße:
https://sketchfab.com/models/8d756b7542344965b22d292e11da6e40
https://sketchfab.com/models/672cee7fac1f4242a3ee1126dc1821b8
Beide Scans sind großartig und sehr ähnlich. Die Scanner erfassten gute, nutzbare Texturen und geometrische Details bis auf Stichniveau – etwas, das ich bei keinem anderen Scanner gesehen habe, den ich bisher getestet habe! Aber der SLS-3 erfasste die schwarzen Streifen auf dem Schuh in einem schwach beleuchteten Raum nicht, während der Space Spider sie neben einem Fenster perfekt erfasste. Und obwohl ich mit dem SLS-3 mehrere Zyklen scannte, war es aufgrund des Abstands zwischen den Kameras schwierig, das Innere des Sneakers zu erfassen. Mit dem kleinen Space Spider konnte ich interaktiv aus vielen Winkeln über den Schuh fahren, um fast das gesamte Innere des Sneakers zu erfassen. Dies führt auch zu mehr tatsächlicher Geometrie im Schnürsenkelbereich, wo der SLS-3 auf Lochfüllung angewiesen war.
Als Nächstes folgt eine Vintage-Agfa-Clack-Kamera aus meiner persönlichen Sammlung. Ein Objekt, das als schwer zu scannen gelten kann, weil es schwarz ist und sogar glänzende schwarze und verchromte Teile hat. Ich konnte diese Kamera mit keinem der von mir getesteten Desktop-3D-Scanner scannen, aber der Space Spider hatte überhaupt keine Probleme damit! Und wieder geschah dies in einem normal beleuchteten Büro mit Fenstern. Ich habe nicht einmal die Empfindlichkeit des Scanners erhöht. Die einzige andere Möglichkeit, dieses Objekt zu erfassen, war mittels Photogrammetrie, daher sehen Sie unten das Ergebnis des Space Spider (zuerst) und eines, das mit einer Canon DSLR in Kombination mit der Software Agisoft Photoscan (Test) erfasst wurde.
https://sketchfab.com/models/68f309d1b5094b738954f0db265f1acb
https://sketchfab.com/models/cd588b0eb2804943bdb7fad1e66afa0f
Photogrammetrie ist für ihre sehr guten Texturen bekannt, und das obige Photoscan-Beispiel ist keine Ausnahme. Aber in diesem Fall beweist es auch, wie gut die Texturen des Space Spider sind, insbesondere wenn man bedenkt, dass er nur eine RGB-Kamera mit 1.3 Megapixeln und ein winziges Objektiv hat, während die Canon DSLR, die ich für die Photoscan-Erfassung verwendet habe, 18 Megapixel besitzt. Diese Erfassung wurde außerdem mit einem vollständigen Studio-Lichtaufbau mit Softboxen erstellt, während der Scan mit dem Space Spider einfach auf meinem Schreibtisch angefertigt wurde – in viel kürzerer Zeit.
Wenn Sie in den MatCap-Modus wechseln, sehen Sie, dass beide Modelle sehr detaillierte Geometrie haben, die Photogrammetrie-Version jedoch unter DSLR-Kamerarauschen und Algorithmusproblemen in glänzenden Teilen wie dem Sucher litt. Der Space-Spider-Scan ist viel sauberer und würde deutlich weniger Bearbeitung benötigen, um zu einem professionellen 3D-Asset zu werden.
Die obigen Objekte sind alle reich texturiert und daher für einen aktiven 3D-Scanner recht einfach zu verfolgen. Als Nächstes folgt ein Scan meiner Surface Mouse, die symmetrisch und glatt ist und fast keine visuellen oder geometrischen Details aufweist. Daher habe ich Ober- und Unterseite gescannt, während die Maus auf einem Buchdeckel mit vielen Details lag. Anschließend richtete ich die Scans aus und fusionierte das Ergebnis.
Unten sehen Sie dieselbe Maus, gescannt mit dem Space Spider (zuerst) und EinScanPro+ (Test) im Fixed Mode (also auf einem Stativ mit Drehteller – nicht handgeführt!).
https://sketchfab.com/models/bf45236dc0604aa19e7aed9583c72472
https://sketchfab.com/models/a1d4e5a2a57a4cc59ccfbbb40acd96f2
Ich habe die Texturen deaktiviert, da diese Maus ohnehin grau ist. Wie Sie sehen können, sind beide Scans sehr schön detailliert. Der Fixed EinScan-Pro+ ist etwas glatter, aber der Space-Spider-Scan wurde mit 0.1mm Auflösung fusioniert (das sollten Sie nur tun, wenn der Max.-Fehler der Rohscandaten nach Global Registration bei 0.1 oder niedriger liegt, was hier der Fall war). Aufgrund der höheren Auflösung hat er etwas mehr Rauschen, zeigt aber auch viel mehr Details auf und um das Scrollrad. Ich konnte den handgeführten Artec-Scanner auch leichter an der Kante auf der Seite ausrichten, sodass dieser Bereich mehr tatsächliche Details statt Füllungen aufweist.
Weiter zu etwas noch Kleinerem, nämlich einem 7cm hohen Plastikspielzeug.
https://sketchfab.com/models/f25213ba3f2f4e4fa1a8291f29a1e135
Dieser Scan zeigt wirklich, wie gut der Space Spider die Realität erfassen kann. Die Textur ist großartig und die Geometrie ist großartig. Er hat sogar den blumenförmigen Knopf erfasst, der aus durchscheinendem Kunststoff besteht – etwas, mit dem jeder andere von mir getestete Scanner Probleme hatte. Es ist einfach ein Scan, über den ich wirklich nichts Schlechtes sagen kann.
Hier ist ein weiteres beeindruckendes Beispiel eines Scans, den ich von einer Bierdose gemacht habe (an einem Freitagnachmittag …):
https://sketchfab.com/models/b7dc638cf935466ab7561c197c64229a
Diese Textur sieht wirklich gut aus und ist korrekt auf die zylindrische Oberfläche abgebildet. Ja, es gibt hier und da einige Reflexionen, aber es ist eine halbglänzende Dose, und das lässt sich leicht beheben. Und der Scanner hatte überhaupt keine Probleme damit, die Ober- und Unterseite aus Aluminium zu scannen und die beiden von mir erstellten Scans korrekt auszurichten. Die geometrischen Details im Deckel sind schlicht etwas, das Sie von einem günstigeren handgeführten Scanner nicht erhalten werden.
Der folgende Scan ist nicht schön, aber möglicherweise der beeindruckendste in diesem Beitrag. Es ist ein Schlüssel, den ich ohne jegliche Behandlung mit weißem Spray oder irgendetwas anderem gescannt habe. Einfach ein verchromter, glänzender, winziger Schlüssel, handgeführt in einem beleuchteten Raum nahe einem Fenster gescannt – Licht überall!
https://sketchfab.com/models/25d094fa4530431085ff849e9bcb2f86
Ich habe den Scan absichtlich nicht geglättet, daher ist er ziemlich verrauscht, aber ich bin wirklich beeindruckt davon, wie jedes Detail des Schlüssels vorhanden ist. Ich bin zuversichtlich, dass dieses 3D-Modell verwendet werden kann, um eine Kopie dieses Schlüssels 3D-zu-drucken (also verrate ich nicht, zu welchem Schloss er gehört!). Natürlich erhalten Sie ein glatteres, detaillierteres Ergebnis, wenn Sie Objekte weiß besprühen (denken Sie daran, dass dieser Scanner auch Sprühtextur und Tropfen erfasst), aber für mich war dies eine Art ultimativer Test – und er hat funktioniert.
Schließlich wollte ich den Space Spider an Menschen testen. Er ist nicht für Ganzkörperscans oder auch nur Büsten gedacht, aber ich habe Anwendungsbeispiele gesehen, bei denen ein Eva zum Scannen einer Person verwendet und dann der Space Spider eingesetzt wurde, um nur die Gesichtsdetails für hochwertige Spiel- oder VFX-Assets zu erfassen.
Unten sehen Sie mein Gesicht, gescannt mit Artec Eva und Space Spider.
https://sketchfab.com/models/fcec2cc8627a46b48144ee52e44d2149
Während der erste schon sehr gut ist und weit über das hinausgeht, was Sie mit einem Tiefensensor (wie dem Structure Sensor oder 3D Systems Sense 2 / RealSense SR300) erreichen können, ist der Space-Spider-Scan unglaublich! Wieder ist die Textur besser, weil sie aus viel mehr Fotos mit 1.3 Megapixeln zusammengesetzt wird, und die Geometrie ist viel detaillierter. Ohne wissenschaftlich zu sein, würde ich sagen, die fünfmal höhere Auflösung macht diesen Scan einfach fünfmal besser!
Es ist wahrscheinlich möglich, einen ganzen Kopf mit dem Space Spider zu scannen (wenn Sie einen Monster-PC haben), aber dann ist es eine gute Idee, eine Glatzenkappe zu tragen. Wie Sie an meinem Bart sehen können, haben die Algorithmen Schwierigkeiten, Haardaten zu lösen. Ich habe außerdem das Gesicht meines Geschäftspartners Patrick gescannt und am Ende die Real-Time-Fusion-Version des Scans verwendet, weil sie seinen Bart angenehmer darstellte als der Algorithmus Sharp Fusion.
https://sketchfab.com/models/ad96f335a41547ca91bf8a29c979f023
Die Tatsache, dass der Space Spider die Löcher der Pupillen erfassen kann, ist wirklich großartig (und irgendwie beängstigend).
Fazit
Wenn Sie planen, in etwas zu investieren, das fast €20k kostet, möchten Sie wissen, ob es gut ist. Vielleicht lesen Sie deshalb diesen Beitrag, oder vielleicht lecken Sie sich einfach die Finger beim Betrachten der Beispielscans. Wie auch immer, ich kann sagen, dass der Space Spider sein Versprechen wirklich einlöst.
Mit dem Space Spider können Sie Scans mit einem Detailgrad erstellen, den Sie normalerweise von High-End-Scannern auf Stativen erhalten, jedoch mit der zusätzlichen Flexibilität eines handgeführten Scanners. Und wenn Sie das Akkupaket hinzufügen, können Sie scannen, wo immer Sie möchten. Dieses Maß an Freiheit bietet eine ganz neue Ebene der Freiheit beim Scannen kleiner Objekte und Kleinteile.
Mit dem Space Spider können Sie Scans mit einem Detailgrad erstellen, den Sie normalerweise von High-End-Scannern auf Stativen erhalten, jedoch mit der zusätzlichen Flexibilität eines handgeführten Scanners.
Die Hardware selbst ist überraschend klein und leicht, sodass sie einfach zu handhaben ist. Sie hat nur eine Taste und wird mit Software geliefert, die viele Funktionen hat, aber relativ einfach zu bedienen ist. Die Autopilot-Funktion hilft Anfängern, schnell erfolgreiche Scans zu erstellen, obwohl ich bei der Verwendung mit dem Space Spider einige Ausrichtungsprobleme hatte.
Benötigen Sie unvoreingenommene 3D-Scan-Beratung für Ihren konkreten Zweck?
Wenn Sie wissen möchten, welcher Scanner am besten in Ihren Workflow passt, oder wenn Sie zwischen verschiedenen Marken und Modellen zweifeln, helfe ich Ihnen gerne weiter. Ich habe praktische Erfahrung mit allen Scannern, die ich auf dieser Website getestet habe (und weiteren!), sowie eine umfangreiche Bibliothek mit Beispielscans. Und da ich keine Hardware oder Software verkaufe, ist meine Meinung unvoreingenommen.
Das Scannen kann praktisch überall erfolgen und scheint weder durch Innen- noch durch Außenlicht beeinträchtigt zu werden. Das Tracking ist wirklich gut, kann aber aufgrund des kleinen Sichtfelds des Scanners etwas Übung erfordern.
Der Space Spider erstellt Scans, die eine unglaubliche Menge geometrischer Details enthalten, und die Software Artec Studio 12 kann überraschend leichte, effiziente Netze erzeugen. Und obwohl der Scanner über eine RGB-Kamera mit 1.3 Megapixeln verfügt, erfasst er so viele Nahaufnahmen, dass er beeindruckend detaillierte und effizient angeordnete UV-Texturkarten zusammenstellen kann. Denken Sie daran, dass Sie einen leistungsstarken Computer benötigen, um die Scandaten optimal zu nutzen. Für kleine Objekte funktioniert ein High-End-Laptop mit modernem Prozessor, 16GB RAM und 2GB VRAM gut, aber wenn Sie mit größeren Objekten (30+ cm, wie der Büste in diesem Beitrag) experimentieren möchten, benötigen Sie möglicherweise etwas Leistungsstärkeres, um die Scandaten optimal zu nutzen.
Natürlich ist ein Scanner in dieser Preisklasse für jedes Unternehmen eine ernstzunehmende Investition. Deshalb ist es gut zu wissen, dass Artec geschulte Händler weltweit hat, die Ihnen bei Interesse gerne eine Demo geben.
Update: Nach der Veröffentlichung habe ich den Surface-Mouse-Scan durch einen besseren ersetzt, weil ich den ursprünglichen nicht mit der höchsten 0.1mm Auflösung fusioniert hatte, obwohl die Scandaten dies zuließen.
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Vielen Dank fürs Lesen!
