methodenForschung für drei-dimensionale dokumentation (3)

Dokumentation von räumlichen Eigenschaften durch Polygonnetzwerke

Die modernste Methode der 3D-Rekonstruktion deffiniert ein virtuelles Model als eine Reihe von Raumkoordinaten (Punktwolke), die durch Linien und Flächen miteinander verbunden werden können (Maschendatei aus Dreiecken).

Eine solche 3D-Datei repräsentiert die Oberfläche des Objektes. Einfache Modelle können mit speziellen Software, wie 3D StudioMax, frei konstruiert werden. Um ein Model eines komplexen Objektes zu kreieren, sollte die Geometrie des Objektes durch ein 3D-Aufnahmegerät erfasst werden.

Es gibt verschiedene Methoden um die Topometrie eines Objektes zu bestimmen:

	Mechanische Methoden, z.B. indem man die Oberfläche mit einer stumpfen Nadel abtastet, die an einer CNC-Maschine oder einem anderen mechanischen Messgerät befestigt ist.
	Fotogrammetrie auf Basis einer Serie von Fotos, die den Umriss des Objektes definieren oder sich an Vermessungsmarken orientieren.
	Lasertriangulation: Die z-Distanz (Tiefe) eines Punktmatrices wird aus der Reflektion eines Laserstrahles kalkuliert, der über einen rotierenden Spiegel projiziert wird.
	Phasenverschiebung: Die z-Distanz wird aus der Phasenverschiebung eines projizierten Lichtstrahles berechnet.
	Strukturiertes Licht: Ein Streifenmuster wird auf das Objekt projiziert und durch eine Digitalkamera aufgenommen.
	Time-of-flight: Die Distanz zwischen Linse und Objekt wird aus der Zeit kalkuliert, die zwischen der Projektion und Rückkehr eines Lichtstrahls vergeht (für große Objekte und Landschaften).

Bei den meisten Methoden werden mehrere Aufnahmen aus verschiedenen Blickwinkeln gemacht, oder das Objekt wird auf eine Drehscheibe gestellt. Am Ende müssen die verschiedenen Aufnahmen zu einander in Bezug gesetzt und zu einem einzigen Modell zusammengefügt werden.

methodenForschung für drei-dimensionale dokumentation (3)

Mechanische Methoden, z.B. indem man die Oberfläche mit einer stumpfen Nadel abtastet, die an einer CNC-Maschine oder einem anderen mechanischen Messgerät befestigt ist.

Fotogrammetrie auf Basis einer Serie von Fotos, die den Umriss des Objektes definieren oder sich an Vermessungsmarken orientieren.

Lasertriangulation: Die z-Distanz (Tiefe) eines Punktmatrices wird aus der Reflektion eines Laserstrahles kalkuliert, der über einen rotierenden Spiegel projiziert wird.

Phasenverschiebung: Die z-Distanz wird aus der Phasenverschiebung eines projizierten Lichtstrahles berechnet.

Strukturiertes Licht: Ein Streifenmuster wird auf das Objekt projiziert und durch eine Digitalkamera aufgenommen.

Time-of-flight: Die Distanz zwischen Linse und Objekt wird aus der Zeit kalkuliert, die zwischen der Projektion und Rückkehr eines Lichtstrahls vergeht (für große Objekte und Landschaften).

Bei den meisten Methoden werden mehrere Aufnahmen aus verschiedenen Blickwinkeln gemacht, oder das Objekt wird auf eine Drehscheibe gestellt. Am Ende müssen die verschiedenen Aufnahmen zu einander in Bezug gesetzt und zu einem einzigen Modell zusammengefügt werden.