Genauigkeit und Auflösung beim 3D-Scannen

Inhalt: WAS IST GENAUIGKEIT UND AUFLÖSUNG | WIE MAN DIE GENAUIGKEIT EINES 3D-SCANNERS VERSTEHT | AUFLÖSUNG BEIM 3D-SCANNEN | BEZIEHUNG ZWISCHEN AUFLÖSUNG UND GENAUIGKEIT | ZUSAMMENFASSUNG

WAS IST GENAUIGKEIT UND AUFLÖSUNG?

In der Welt des 3D-Scannens zählen die Begriffe „Genauigkeit“ und „Auflösung“ zu den wichtigsten Parametern. Oft werden diese beiden Konzepte verwechselt oder als eins verstanden. In diesem Artikel werden wir uns genauer ansehen, was jeder Begriff bedeutet und wie wichtig er ist. Daher sind diese Schlüsselparameter sehr eng miteinander verbunden. Es ist jedoch wichtig, diese Begriffe bei der Auswahl eines 3D-Scanners separat zu verstehen.

WIE KANN MAN DIE GENAUIGKEIT EINES 3D-SCANNERS VERSTEHEN?

Die Genauigkeit des Geräts, in diesem Fall des 3D-Scanners, wird vom Hersteller bestimmt. Anhand der verwendeten Technologie kann der Hersteller feststellen, mit welcher Genauigkeit ein bestimmter 3D-Scanner einen 3D-Scan in digitaler Form erstellen kann. Die resultierende Genauigkeit basiert auf der im Gerät verwendeten Technologie und der Art und Weise, wie das Gerät das jeweilige Objekt erkennt. Der Benutzer muss nicht wissen, welche Kameras und Komponenten das Gerät verwendet, da der Hersteller die resultierende Genauigkeit garantiert. Bei der Untersuchung von Genauigkeiten können Sie auf drei mögliche Namen stoßen. Verschiedene Hersteller listen unterschiedliche, scheinbar austauschbare Bezeichnungen für die Genauigkeit auf. In Wirklichkeit wird Genauigkeit jedoch bei jedem von ihnen aus einem anderen Blickwinkel betrachtet. Wir empfehlen dringend, bei der Auswahl eines Geräts auf diese Eigenschaften besonders zu achten. Wir können begegnen:

• Genauigkeit ab (Flyer und Kataloge geben meistens die Genauigkeit an. Daher kann ein gescanntes 3D-Modell auf einem Computer nach einem 3D-Scan mit einem Fehler vom angegebenen Wert erstellt werden. Wir sind jedoch nicht in der Lage, aus dieser Genauigkeit den schlimmsten Fehler mit zu bestimmen die das gegebene Teil gescannt werden kann.)
• Einzelbildgenauigkeit (Ein 3D-Scanner erstellt aus einer Ansicht ein 3D-Modell eines Teils. Die angegebene Genauigkeit garantiert, dass eines dieser Bilder mit der angegebenen Genauigkeit erstellt wird. Es sind jedoch X Bilder erforderlich, um das gesamte Teil zu scannen. Wie hoch ist die resultierende Genauigkeit wenn alle Bilder zu einem Ganzen zusammengefügt werden? Aus dieser Methode zur Genauigkeitsbestimmung ist es nicht möglich, die resultierende Genauigkeit des Scans zu bestimmen.)
• Volumetrische Genauigkeit (Der Hersteller führt 3D-Scanning-Tests durch. In einem bestimmten Raum versucht er, das Artefakt zu scannen und so die maximal möglichen Abweichungen herauszufinden. Nach den Tests kann er daher garantieren, dass die zulässige Abweichung für die angegebene Größe X ist. xx mm. Der resultierende Scan kann daher in der Genauigkeit bis zu X variieren usw.)

AUFLÖSUNG BEIM 3D-SCANNEN

Die häufigste Ausgabe eines 3D-Scanners ist eine Punktwolke oder ein Polygonnetz (es bildet die Oberfläche des gescannten Objekts).

• Bei einer Punktwolke bedeutet der Begriff Auflösung, wie weit die erzeugten Punkte räumlich voneinander entfernt sind.
• Die Auflösung des Polygonnetzes bestimmt, wie groß die Dreiecke sind, aus denen der endgültige 3D-Scan besteht. Entsprechend der vorgegebenen Auflösung erstellt das Scanprogramm ein Polygonnetz, so dass jedes Dreieck eine Kantenlänge von X mm hat.

Dank der Auflösung können wir also bestimmen, wie detailliert ein Scan erstellt werden soll. Je größer der Auflösungswert, desto weniger Dreiecke erscheinen auf dem 3D-Scan. Je kleiner der eingestellte Auflösungswert ist, desto mehr Dreiecke hat der endgültige Scan und desto detaillierter wird er.

Der Auflösungswert beeinflusst maßgeblich die Länge des Scans, die Berechnungszeit und die resultierende Größe des 3D-Scans in MB. Wir empfehlen, die Auflösung so zu wählen, dass die nötigen Details auf dem Scan zuverlässig zu erkennen sind, aber nicht zu fein. Wie es geht? Mal sehen, welches kleinste Detail wir auf dem Stück festhalten müssen. Wenn es beispielsweise ein Radius von R4 wäre, dann sollten für eine hochwertige Darstellung mindestens 4 Dreiecke auf der Radiusfläche angelegt werden. Also Radius 4mm : 4 Dreiecke = 1mm Auflösung.

BEZIEHUNG ZWISCHEN AUFLÖSUNG UND GENAUIGKEIT

Im Allgemeinen stehen die Werte „Genauigkeit“ und „Auflösung“ also in keinem Zusammenhang. Beide Parameter drücken eine unterschiedliche Charakteristik des 3D-Scans aus. Wenn wir jedoch die falsche Auflösung einstellen (zu wenige Dreiecke), wird der resultierende 3D-Scan weniger detailliert und auch die Genauigkeit des 3D-Scans verschlechtert sich. Die Eckpunkte der Dreiecke liegen jedoch innerhalb der spezifizierten Genauigkeit des Geräts auf der Oberfläche des gescannten Objekts. Lediglich durch die geringe Anzahl an Dreiecken verschlechtert sich die Detailtreue und es kommt zu großen Abweichungen von der Oberfläche. Das liegt aber nicht an der Ungenauigkeit des 3D-Scanners.

Welcher 3D-Scan ist genauer? Keiner. Die Genauigkeit ist gleich, nur die Auflösung ist unterschiedlich.

ZUSAMMENFASSUNG

Wie wir im Artikel beschrieben haben, hängt die Genauigkeit des resultierenden 3D-Scans von äußeren Bedingungen und der Einhaltung der korrekten 3D-Scan-Methodik ab. Die Verringerung der Genauigkeit ist immer auf Bedienungsfehler zurückzuführen. Zum Beispiel platzieren wir Positionspunkte falsch, das Teil vibriert während des 3D-Scannens (Positionspunkte sind um es herum) und mehr.

Die Auflösung wirkt sich auf die Anzahl der Dreiecke aus, aus denen der resultierende 3D-Scan besteht. Eine schlecht gewählte Auflösung kann indirekt die Genauigkeit des resultierenden 3D-Scans beeinträchtigen.