Die Scanbull Vertical Images AG erzielt mit seiner neuen Software 3D QuickCap 2.8 den entscheidenden Technologiesprung bei der Erzeugung von 3D-Content. Als Eingangsmedium dienen lediglich eine kleine Anzahl an Fotos, wie sie jede handelsübliche Digitalkamera liefert. Zur Berechnung der Geometrie von Objekten wird das Scanbull Vertical Images AG Silhouetten-Schnitt-Verfahren verwendet und anschließend die Geometrie mit der Fototextur belegt, so dass insgesamt eine realistische 3D-Darstellung erzeugt wird. Der Scanvorgang dauert mit der Quickcap-Software ca. 2,5 bis 5 Minuten.

Mit 3D QuickCap 2.8 lassen sich konkurrenzlos schnell und preiswert 3D-Objekte erzeugen, die dann in virtuellen 3D-Welten wie Shops, Games und Malls oder ganz einfach in Präsentation sowie bei der Produktentwicklung eingesetzt werden können. Bislang standen für die Erstellung von 3D-Objekten im wesentlichen zwei Verfahren zur Verfügung: Modelling Software (d. h. „Nachbau“ im Computer) und Laserscanner, die beide gravierende Kosten- und zum Teil auch Qualitätsnachteile haben. Zugleich lässt sich der Scanbull Vertical Images AG Technologiekern skalieren, so dass sich zielgruppengerecht zahlreiche Softwareprodukte ableiten lassen und somit maßgeschneiderte Anwenderlösungen erarbeitet werden können. Der Standard lässt sich somit von einer breiten Masse weltweit nutzen.

3D QuickCap 2.8 verwendet eine Aufnahmetechnik, die automatisiert eine internetfähige, abgeschlossene 3D-Flash-Animation aus digitalen Fotos erzeugt. Es können versionsabhängig Objekte von unter 1cm bis zu mehreren Metern Größe gescannt werden.

Komponenten des kompletten Scansystems

Neben der Software muss das gesamte Scansystem aus den folgenden Komponenten bestehen:

– Windows PC mit Betriebssystem Windows XP, Windows Vista

– Digitalkamera muss PTP fähig sein, beispielsweise Nikon D70

– Scanbull 3D Scanbook oder 3D ScanTable bzw. 3D ScanStation

– Scanbull 3D Software „3D QuickCap 2.8“

Die Aufnahme des Objektes

Das zu scannende Objekt wird auf einem Drehteller platziert und mit Hilfe einer Digitalkamera von allen Seiten (360°) aufgenommen. Sowohl die Drehteller- als auch die Kamerasteuerung wird durch die Software in einem vollautomatisierten Prozess geleistet. Die Anzahl der Bilder ist variabel, die Gradeinteilung der Schritte des Drehtellers (ScanBook, ScanTable, ScanStation) entspricht automatisch der voreingestellten Bilderzahl.

Segmentierung der Bilder

Zur 3D-Objekterzeugung werden die Aufnahmen segmentiert (Objekt wird vom Hintergrund freigestellt). Dieser Vorgang erfolgt mit den in die Software integrierten Werkzeugen zur Bildbearbeitung und muss, von Einzelfällen abgesehen, nur auf ein Bild angewandt werden. Die errechneten Werte werden dann automatisch auf alle anderen Bilder übertragen, was eine enorme Zeitersparnis für den gesamten 3D-Produktionsprozess bedeutet.

Erzeugung des 3D-Modells

Nach der Segmentierung erfolgt die 3D-Erzeugung in der gewünschten Größe. Auch eine zweite hinterlegte 3D-Sequenz in einer höheren Auflösung ist möglich und erlaubt dem Betrachter das Zoomen und die damit verbundene Detailansicht auf das 3D-Objekt aus jeder gewünschten Perspektive. Durch die optionale Einbindung einer zweiten Drehachse in einem weiteren Scandurchgang werden auch die vorher nicht erfassten Teile des Objekts sichtbar.

Anwendung und Einsatzmöglichkeiten

Die Software generiert aus den Fotos und aus den Silhouetten, die durch die Segmentierung entstanden sind, ein abgeschlossenes 3D-Modell im Flash-Format, sowie die zur Anzeige im Internet-Browser benötigten HTML-Daten in der bei der Erzeugung angegebenen Größe in Pixeln. Es kann eine beliebige Farbe oder auch ein Hintergrundbild hinter das Objekt gelegt werden. Die 3D-Sequenz im Flash-Format (.swf) lässt sich nun vom Betrachter im Internet-Browser interaktiv über die linke Maustaste nach links bzw. rechts bewegen (horizontale Achsdrehung), bzw. bei zweiachsiger Aufnahme auch nach oben und unten drehen (vertikale Achsdrehung) – in jeder gewünschten Position ist wie beschrieben auch eine Zoomansicht möglich. Zusätzlich ist die Anzeige und das Versenden der Objekte im Mobilfunkbereich möglich (Flashlite 2.1). Durch die fast vollflächige Verbreitung des Flash Plugins im Internet (98%) ist eine Nutzung in Internet-Shops und bei Online-Auktionen wie EBAY ohne Einschränkung möglich.

Neben 3D QuikCab 2.8 bietet Scanbull noch das Software-Paket 3D ScanWare, dass in ca. 6 – 10 Minuten in wirklichkeitsnaher Anmutung ein 3D Objekt erzeugt, ohne dass seitens des Bedieners eine besondere Qualifikation nötig ist. Zudem gibt es eine Reihe weiterer Software-Pakete wie einen 3D Objekt, 3D Browser, 3D ShopEditor, 3D MallEditor und eine 3D ShopWare. Das Produktportfolio wird durch Hardwarelösunge abgerundet: ScanBook, ScanTable und BodyScanner.

Der Virtualisierungsmarkt boomt. Ob im Internet, in Spielfilmen oder Videospielen: 3D-Welten werden immer wirklichkeitsnaher dargestellt. Doch die Erstellung von hochwertigen 3D-Objekten interessiert auch Unternehmen aus anderen Branchen zunehmend, da sie Zeit und Kosten spart. Zudem steigern die 3D-Technologien von Scanbull den Absatz und sind umweltfeundlich. Die neue Software 3D ScanWare 3.8 ermöglicht einen schnellen Datenaustausch, eine effiziente Produktanalyse, sofortige Kosten-reduktion, ein Rapid Prototyping und ein perfektes Modelling durch eine zeitnahe Übergabe von Modellen. Der Scanvorgang dauert mit 3D ScanWare 3.8 ca. 6 – 10 Minuten und erfordert seitens des Bedieners keine besondere Qualifikation. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: eine wirklichkeitsnahe Anmutung konkurrenzlos schnell und preiswert erzeugt. Mit 3D ScanWare 3.8 kann vom Würfelzucker oder Schmuck über die gesamte Geräte-, Bekleidungs- und Möbelpalette bis zum PKW oder Menschen alles gescannt werden.

Die Software 3D ScanWare 3.8 erzeugt aus digitalen Fotos automatisiert ein internetfähiges echtes 3D-Modell ( inklusive. Drahtgitter und Punktwolke). Die Mehrzahl der bekannten 3D-Datenformate (z.B. VRML) ist für eine breite Nutzung im Internet nicht geeignet. Scanbull Vertical Images AG hat deshalb speziell für die 3D ScanWare 3.8 ein eigenes Datenformat das SPX entwickelt, dass eine extrem starke Kompression bei guter Darstellungsqualität gewährleistet. SPX Dateien haben i.d.R. eine Größe von 30 bis 250 kb und lassen sich mit Hilfe eines Plugins im Internet-Explorer oder anhand von JAVA in jedem Internet-Browser darstellen.

Komponenten des Scansystems

Neben der Software muss das gesamte Scansystem aus den folgenden Komponenten bestehen:

• Windows PC mit Betriebssystem Windows XP, Windows Vista
• Digitalkamera muss PTP fähig sein, beispielsweise Nikon D70
• Scanbull 3D ScanBook oder 3D ScanTable bzw. 3D ScanStation
• Scanbull 3D Software 3D ScanWare 3.8

Kalibrierung

Vor dem Scanvorgang muss die Digitalkamera anhand der beiliegenden Muster kalibriert werden. Die Kalibrierung wird von der Software automatisch durchgeführt.

Bildaufnahme

Nach der Kalibrierung erfolgt die Bildaufnahme. Dazu wird das zu scannende Objekt auf einem Drehteller platziert und mit Hilfe einer Digitalkamera von allen Seiten (360°) aufgenommen. Sowohl die Drehtelleransteuerung, als auch die Kameraansteuerung wird durch die Software in einem vollautomatisierten Prozess geleistet. Die Anzahl der Bilder ist variabel, die Gradeinteilung der Schritte des Drehtellers (ScanBook, ScanTable) entspricht automatisch der voreingestellten Bilderzahl.

Segmentierung

Zur 3D-Objekterzeugung werden die Aufnahmen dann segmentiert, dass heißt das Objekt wird vom Hintergrund freigestellt. Dieser Vorgang erfolgt mit den in der Software integrierten Werkzeugen zur Bildbearbeitung und muss in der Regel nur auf ein Bild angewandt werden. Die errechneten Werte werden dann automatisch auf alle anderen Bilder übertragen, was eine enorme Zeitersparnis für den gesamten 3D Produktionsprozess bedeutet.

Formerstellung

Aus den Silhouetten, die bei der Segmentierung entstehen werden Drahtgittermodelle, Flächenmodelle und Punktwolken erzeugt. Dies ist die Voraussetzung für den Export in alle gängigen 3D-Formate.

Texturierung

Nach der Formerstellung erfolgt die Texturierung (Oberflächen-gestaltung) des Objekts. Hierzu bedient sich die Software der Ausgangsbilder und es entsteht vollautomatisch ein realitätsgetreues 3D-Modell mit Originaltextur.

Zweiter Scandurchgang und Mischen (optional)

Um eine größtmögliche Genauigkeit des 3D-Objekts zu erreichen kann optional ein zweiter Scandurchgang aus einer anderen Perspektive durchgeführt werden. Der zweite Durchgang erfolgt genau wie der erste. Das Mischen der beiden Formen aus Scan 1 und Scan 2 erfolgt automatisch. Die abschließende Texturierung erfasst nun alle Teile des Scanobjekts.

Anwendung und Einsatzmöglichkeiten

Das Objekt wird nun standardmäßig als *.spx Datei abgespeichert. Es kann eine beliebige Farbe oder auch ein Hintergrundbild hinter das Objekt gelegt werden. SPX Dateien haben i.d.R. eine Größe von 30 bis 250 kb und lassen sich mit Hilfe eines Plugins im Internet-Explorer oder anhand von JAVA in jedem Internet-Browser darstellen. Die Ausgabe einer HTML-Seite mit dem entsprechenden Code erfolgt über das „Datei-Menü“.

Das Objekt kann nun im Internet-Browser betrachtet werden, über alle Achsen gedreht und bis auf Bildschirmgröße gezoomt werden. Eine Darstellung als Flash-Objekt (*.swf) wird aller Voraussicht noch im 1. Quartal 2009 realisiert. Die Anzeige und das Versenden der Objekte im Mobilfunkbereich ist möglich.

Nachbearbeitung / Animationen / Tool „3D Marlin“ 3.3

Mithilfe des im Software-Paket enthaltenen 3D-Editors „MARLIN“ besteht auch die Möglichkeit das Modell zu bearbeiten, beispielsweise für die einfache Erzeugung besonderer Effekte, Korrekturen und Animationen im 3D-Bereich.

Integrierte Features

Textur-Editor für die Definition von Objektoberflächen, z.B. reflektierend oder transparent, Viewpoint-Editor für die Bearbeitung der Blickwinkel, ActionMap-Editor für die grafische Verknüpfung von Links, Sounds und Balloon-Texten mit dem 3D-Objekt.

Szenen-Editor

3D-Modelle können in eine Szene eingebaut werden, Keyframe-Animationen für alle Eigenschaften (Transformation, Sichtbarkeit, Material), Video-Mapping für die Integration von Videos in Texturen, 3D-Modelle verschieben, drehen und skalieren. Vier Fenster mit frei wählbaren Ansichten (orthogonal und perspektivisch), Rendermodi und Darstellungsmodi, integrierter Testmodus, Renderengine, Undo-Funktion, Export von SPX-Objekten in 3DStudio MAX, STL, OBJ, DXF, VRML, Java-SPX.

Durch die o.g. Exportfunktionen ist der Einsatz der 3D ScanWare auch im Bereich Re-Engineering weit verbreitet.

Zusatzfunktionen

Die mit der Scanware erzeugten Daten lassen sich auch in die 3D QuickCap Software importieren, sodass auch ohne Mehraufwand ein 1- bzw. 2achsiges Flash-3D-Modell generiert werden kann.

Neben 3D ScanWare 3.8 bietet Scanbull noch das Software-Paket 3D QuickCap 2.8, dass in ca. 2,5 – 5 Minuten in echter Anmutung ein 3D-Objekt erzeugt, ohne dass seitens des Bedieners eine besondere Qualifikation nötig ist. Zudem gibt es eine Reihe weiterer Software-Pakete wie einen 3D Objekt, 3D Browser, 3D ShopEditor, 3D MallEditor und eine 3D ShopWare. Das Produktportfolio wird durch Hardwarelösungen abgerundet: ScanBook, ScanTable, BodyScanner und ScanSpider.