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3D-Scan integriert sich in den Alltag

 

Was 1957 mit dem ersten Digital Scanner von Russell Kirsch begann, ist auf dem besten Weg zum integrativen Bestandteil von Smartphones. Denn der amerikanische Ingenieur gilt als Vorreiter des 3D-Scan , indem er einen Image-Scanner entwickelte, der in der Lage war, Fotos in 3D umzusetzen. Sein erster gelungener Versuch war ein Babyfoto seines neugeborenen Sohns. Nun hält der 3D-Scan Einzug in den Alltag.

Effizienz und höchste Genauigkeit durch 3D-Scan

Der 3D-Scan ermöglicht es den verschiedensten Branchen, neue Wege zu gehen. Von der Industrie bis zur Medizin profitieren zahlreiche Unternehmen von den leistungsfähigen Geräten. Zu den größten Vorteilen zählt die Genauigkeit, mit der ein 3D-Scan ein Objekt erfasst. Ergänzt wird dies mit der digitalen Weiterverarbeitung der Informationen durch unterschiedlichste Systeme.

Ursprünglich vor allem im Rapid Prototyping äußerst beliebt, nimmt der 3D-Scan von heute immer größeren Raum in der Industrie ein. So eignen sich die einstweilen optimierten Handscanner zum Scannen von Wasserleitungen, wie das aktuelle Projekt des britischen Wasserversorgers Thames Water zeigt. Integriert in ein Robotersystem oder handgeführt übernimmt der 3D-Scanner die Qualitätskontrolle. Mit dem 3D-Scan ermitteln Unternehmen die Daten um ein Vielfaches exakter als mit den herkömmlichen manuellen Messverfahren. Dies gilt ebenfalls für alle mit dem menschlichen Auge schwer erkennbaren Produktionsfehler, die innovative Scan-Verfahren innerhalb kurzer Zeit verifizieren.

3D-Scan in der Zahnmedizin

Doch der 3D-Scan ist nicht nur in der Industrie, sondern auch im Alltag angekommen. Hier zeigt er beispielsweise in der Zahnmedizin und Kieferorthopädie seine Stärken.

  • Geringerer Zeitaufwand
  • Maßgenaue Anfertigung von Zahnersatz
  • Exakte Vermessung der Position jedes einzelnen Zahnes
  • Unproblematische Wiederholung der Scans
  • Für den Patienten angenehmer, da Abdruckverfahren mit Gips oder Silikon überflüssig werden.
  • Übernahme der Daten zur Anfertigung des Zahnersatzes, von Gebissschienen oder Zahnspangen.

Für den Patienten bedeutet dies zusätzlich zu den medizinischen Vorteilen eine angenehmere weniger zeitaufwendige Behandlung. Vor allem die Herstellung von Zahnersatz oder von Provisorien erfolgt in wesentlich kürzerer Zeit als bei den aufwendigen Verfahren mittels Abdrücken. Ganz abgesehen von der unübertrefflichen Genauigkeit.

Vom 3D-Handscanner zum 3D-Handyscanner

3D-Scanner der ersten Generation waren schwer und mussten zuverlässig fixiert werden, um verwendbare Ergebnisse zu erzielen. Innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit wurden die Geräte immer kompakter und heute erzielen praktische Handscanner qualitativ hervorragende Ergebnisse. Doch dem nicht genug. Bereits im Dezember 2013 wurde von einer App berichtet, die ein Smartphone zum 3D-Scanner umfunktioniert. Dabei handelte es sich jedoch immer noch um eine Software, die Fotos in 3D rendern sollte. Von einer Funktion, wie Sie sie vom 3D-Scan kennen, war die Entwicklung noch weit entfernt.

Diesen Schritt ging das kanadische Start-up Matter and Form Inc. mit dem Plan, für Smartphones einen mobilen 3D-Scanner zu entwickeln, der einfach an das Telefon gesteckt wird und das Handy auf diese Weise in einen echten 3D-Scanner verwandelt.

3D-Scan mittels Smartphone App

Wer sich nicht für einen Mini-3D-Scanner begeistern kann, greift auf eine 3D-Scan App zurück. So investierte das südkoreanische Forschungszentrum für Elektronik und Telekommunikation (ETRI) mehr als 5 Millionen Euro an Regierungsgeldern und Fördergeldern privater Investoren in eine solche App. Sie ermöglicht Smartphone-Benutzern das Generieren von 3D-Inhalten. Die mit dieser App erstellten 3D-Modelle eignen sich für die weitere Verarbeitung über 3D-Druck. Nach den Anwendungsfeldern befragt, antwortete das südkoreanische Wissenschaftsministerium, dass es die Zukunft dieser App vor allem im Bereich Bildung, in der Medizin und der Baubranche sowie bei Videospielen sieht.

Die vier aus der Entwicklung resultierenden Patente der Technologie wurden an lokale südkoreanische Unternehmen vergeben.

Das Smartphone im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit

Bewegung bringt die App Fyuse in den 3D-Scan. Mit dieser Foto-App wird das Smartphone zum mobilen Scanner für 3D-Selfies, das Haustier, eine schöne Landschaft oder einen Gourmet-Teller im Restaurant, die ein Benutzer aus allen Perspektiven präsentieren möchte. Im Augenblick handelt es sich bei dieser App ausschließlich um eine Möglichkeit, 3D-Aufnahmen durch die Bewegung des Mobiltelefons zu produzieren.

Einen Schritt weiter in Richtung echten 3D-Scan geht das Silicon Valley-Startup Bellus3D mit seiner Face Camera, einem 3D-Gesichtsscanner. Dabei handelt es sich um eine Erweiterung für die Kameras mobiler Geräte, die am Smartphone oder am Tablet befestigt und anschließend mit dem Mobilgerät verbunden wird. Der Scanvorgang erfolgt über die Kopfbewegung und innerhalb von 20 Sekunden erstellt die Software ein fotorealistisches Modell. Vorteil dieser praktischen Erweiterung ist, dass sich die Daten des 3D-Scans für den 3D-Druck eignen.

Noch ist das Gerät nicht auf dem Markt, der Prototyp wurde aber Anfang Januar auf der CES 2017 in Las Vegas, Nevada, vorgestellt. Eine Endkundenversion ist für Ende 2017 geplant.

3D-Scanner als Fotokabine an öffentlichen Plätzen

Richtig Sinn macht der 3D-Scan natürlich erst dann, wenn sich die Möglichkeit des 3D-Drucks bietet. Zu diesem Thema hat ein innovatives Unternehmen aus Estland eine außergewöhnliche Idee. Es hat einen 3D-Scanner in Form einer Fotokabine entwickelt, das den 3D-Scan anschließend ausdruckt. Oder der Scan bildet die Basis für einen Avatar in der Virtual Reality (VR). So spricht das Unternehmen mehrere Zielgruppen an. Einerseits ist das Projekt für alle interessant, die einfach ein 3D-Druck-Modell von sich besitzen möchten. Einen 3D-Druck als Erinnerung an einen schönen gemeinsamen Abend mit Freunden oder dem Partner hat wohl nicht so schnell jemand zu bieten. Für Gamer-Fans bietet sich die Chance, einen einzigartigen Avatar für Ihr Lieblings-Game zu generieren.

Die an eine Fotokabine erinnernde 3D-Scanner soll seinen Standort in Einkaufszentren, Museen und ähnlich stark frequentierten Locations erhalten. Ziel des Unternehmens ist es, die noch vorhandenen Barrieren zum Thema dreidimensionaler Digitalisierung zu beseitigen. Dass dies mit diesem Projekt gelingt, steht außer Zweifel. Immerhin erhalten Besucher des futuristisch wirkenden Scanners Aufnahmen in Studioqualität, die sie sich ausdrucken lassen oder als Avatar im Game oder bei der digitalen Anprobe von Kleidung beim Internet-Shopping nutzen. Es gibt ausreichend Gründe, dieser innovativen Einladung nachzukommen. Es ist nur noch eine Frage offen: Wann findet die Markteinführung des Geräts statt?

Kinder zwischen 3D-Scan und 3D-Druck

Selbstverständlich vergessen die Entwickler nicht auf eine sehr wichtige Zielgruppe: Die Kinder! So reichte ein renommierter Spielzeughersteller ein Patent für einen 3D-Scanner für Kinder ein. Mit diesem Gerät erzeugen Kinder von Dingen nach Ihrer Wahl einen 3D-Scan und leiten die Daten anschließend an einen 3D-Drucker zum Ausdruck weiter. Dabei drehen die Kinder das auf dem Gerät in einer Dockstation platzierte Smartphone mit einer Kurbel um die eigene Achse und scannen so den Gegenstand. Laut Patentschrift wurde der Kinderscanner im ersten Schritt auf das iPhone optimiert. Wann der 3D-Scanner für Kinder auf den Markt kommt, ist noch unbekannt.

3D-Scan als Technologie der Zukunft in allen Lebensbereichen

3D-Selfies werden immer beliebter und hier ist die Entwicklung des in Smartphones integrierten 3D-Scanners erst am Anfang. Unabhängig davon, ob es sich um eine reine App oder eine Erweiterung für den echten 3D-Scan handelt. Doch die aufgezeigten Neuheiten im Bereich 3D-Scan sind nur eine sehr kleine Auswahl der zahlreichen Innovationen, die dieses Thema bietet.

Wesentlich komplexer, und daher in der Entwicklung langsamer, sind die zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten, die sich dem 3D-Scan in jenen Bereichen bieten von denen der einzelne Mensch unmittelbar betroffen ist. Dazu zählt vor allem die Medizin, die uns in Zukunft noch mit zahlreichen Neuerungen überraschen wird.

Fotoquelle Titelbild: © fotolia / vege

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