Die Grenzen der KI-Photogrammetrie erweitern: Digitalisierung komplexer, glänzender Objekte mit Artec Studio

Artec 3D ist vor allem für seine professionellen 3D-Scanner bekannt. Umso überraschender mag es sein, dass das Unternehmen nun auch eine kostengünstige und zugängliche Photogrammetrie-Lösung anbietet, namentlich KI-Photogrammetrie.

Die neue Funktion, die über ein Artec Studio Lite-Abonnement oder die Vollversion von Artec Studio Pro, der Flaggschiff-Software von Artec, verfügbar ist, revolutioniert die Arbeitsweise sowohl von Hobby-Bastlern als auch Designprofis. Mit der Technologie wird es möglich, Geometriedaten und realistische Texturen zu erfassen, die auf 3D-Scans angewendet werden können – oder Objekte direkt mit einem Smartphone zu digitalisieren.

KI-Photogrammetrie wird bereits zur Digitalisierung verschiedenster Objekte eingesetzt, von winzigen Insekten bis hin zu ganzen Gebäuden. Um die Leistungsfähigkeit der Technologie richtigen Härtetests zu unterziehen, nutzt der langjährige Artec Partner Patrick Thorn KI-Photogrammetrie zur Erfassung immer komplexerer Objekte, darunter auch das oben abgebildete Vogelfutter-Haus. Dieses Objekt weist für einen Scan in der Tat mehrere Tücken auf, und normalerweise wäre eine mehrstufige, reflektierende Käfigkonstruktion sehr schwierig zu scannen.

Für Patrick und sein iPhone stellte all dies aber gar kein Problem dar: Mit minimalem Arbeitsaufwand dauerte es nur 60 Sekunden, ein Video aus allen Winkeln aufzunehmen und anschließend mit Artec Studio ein vollständiges, hochdetailliertes 3D-Modell zu generieren.

Alltagsgegenstände mit einem iPhone fotografieren

Normalerweise wäre für ein so kleines, filigranes Objekt weiterhin der ultrahochauflösende 3D-Scanner Artec Spider II erste Wahl gewesen. Denn es gibt gewichtige Gründe, die gegen Photogrammetrie und für Spider ll sprächen: Oberflächenanpassungsfähigkeit, geometrische Genauigkeit und Einrichtungsgeschwindigkeit, um nur einige zu nennen.

Was aber, wenn es weniger auf präzise Maße ankommt, sondern auf optischen Realismus? Hier glänzt KI-Photogrammetrie, denn sie bewältigt schwierige Oberflächen deutlich besser als andere Technologien. Patricks Vogelfutterhaus ist hier ein hervorragendes Beispiel, denn das Objekt ist neben seiner komplexen Form noch schmal, reflektierend und relativ matt, was die Erfassung der Konturen erschwert.

Patrick brauchte dennoch nur wenige Augenblicke, um das Bild zu digitalisieren. Die Arbeit im Freien, in der natürlichen Umgebung des Futterhäuschens, bot angesichts der vielen umgebenden Details und der idealen Lichtverhältnisse hervorragende Voraussetzungen. Nun hätte Patricks Fotos aus allen Winkeln aufnehmen können, doch letztendlich reichte ein einziges Video. Und innerhalb weniger Sekunden gelang es, das mit dem iPhone aufgenommene Video auf einen PC zu übertragen und so einen vollständigen 3D-Datensatz zu erstellen.

„Jetzt kann ich etwas sehen, das mir gefällt, und es einfach scannen. Es ist kinderleicht: ein paar Fotos machen oder die Videofunktion nutzen. Einfacher geht es nicht“, sagt Patrick. „KI-Photogrammetrie ist mit einem Smartphone oder einer Kamera in der Tasche in Sekundenschnelle verfügbar. Man kann ein Handy nehmen und umgehend Daten für 3D-Modelle erfassen. Ein idealer Einstieg. Man braucht nur ein Smartphone und einen Browser. Es funktioniert so einfach!“

Videos in Artec Studio in 3D-Modelle umwandeln

Die Erstellung von auf Photogrammetrie basierenden 3D-Modellen ist in Artec Studio denkbar einfach. Patrick lud sein Video in die Software hoch, woraufhin die Bilddaten automatisch extrahiert und zu einem einheitlichen Modell zusammengefügt wurden. Nach diesem ersten Verarbeitungsschritt lässt sich in der Software ein Begrenzungsrahmen anpassen (sodass nur die wichtigsten Details berücksichtigt werden), damit ein optimales Ergebnis generiert werden kann.

Ein weiterer großer Vorteil von Artec Studio Lite ist, dass es sämtliche Bearbeitungswerkzeuge der Pro-Version enthält. Mithilfe der Funktionen zum Füllen von Löchern und Überbrücken etwa gelang es Patrick einige kleine Lücken, insbesondere um den Griff des Zuführers herum, schließen konnte. Er hob außerdem hervor, wie hilfreich es ist, mehrere Datensätze hochzuladen (dadurch kann das Füllen von Löchern bestenfalls komplett vermieden werden).

Die Integration von Maßstabsleisten macht die KI-Photogrammetrie im Übrigen auch zu einer praktischen Messlösung, etwa bei der Vorbereitung von 3D-Druck für Produktreparaturen. Und mit der Weiterentwicklung von Artec Studio erweitert Artec auch sein Photogrammetrie-Angebot: Die Workflow-Automatisierung etwa ist ein weiteres hervorragendes Beispiel dafür, wie die Scan-Expertise des Unternehmens auch beim Fotografieren mit dem Smartphone Anwendung findet.

„Artec Studio wird zwar nicht buchstäblich alle Ihre Bilder aufnehmen, danach alles Weitere für Sie erledigen und Ihnen ein fertiges Modell aus dem Hut zaubern. Aber es kommt dem schon sehr nahe, denn Sie bekommen alle nötigen Werkzeuge zur Verfügung gestellt“, fügt Patrick hinzu. „Sie können die Ergebnisse ganz einfach bearbeiten oder einen Workflow einrichten, der das Ganze automatisiert. Das geht so ähnlich wie Skripting in Artec Studio Pro. Für alle, die sich bisher mit Modellierungs-Software schwertaten, bietet die KI-Photogrammetrie eine elegante und unkomplizierte Lösung.“

3D-Modellierung für alle

Patrick sieht in der KI-Photogrammetrie ein Potenzial, das weit über die Erstellung neuartiger 3D-Modelle von kleinen Objekten oder Personen hinausgeht. Mit seinem Smartphone hat er bereits die Außenfassade eines Gebäudes digitalisiert – und mit zusätzlicher Vorbereitung ließe sich dieser Ansatz auch für forensische Tatortdokumentationen oder die Digitalisierung von Grabungsstätten nutzen. Und durch die Integration von Drohnen wird das Verfahren noch großformatiger anwendbar, wie Artec 3D anhand der Erfassung von Sehenswürdigkeiten in Luxemburg bereits vorführen konnte.

Patrick erklärt, dass KI-Photogrammetrie im Ingenieurwesen für Visualisierungszwecke auch zur Erfassung grober Konturen eingesetzt werden kann, wenn etwa Bauteile gespiegelt und in verschiedenen Ausrichtungen digitalisiert werden. Die Technologie ist hier sehr einsteigerfreundlich und bietet auch im Reverse Engineering gute Anwendungsmöglichkeiten.

„Photogrammetrie gibt es schon seit dem 19. Jahrhundert“, resümiert Patrick. „Artec 3D hat diese Technologie nun einem breiten Publikum zugänglich gemacht. Die Anwendung ist jetzt viel einfacher. Wer professionelle Ergebnisse erzielen möchte, kann sich eine Referenzvorlage ausdrucken, die wie Zielmarken für 3D-Scanner funktioniert. Früher entsprachen die Ergebnisse auf dem Bildschirm nicht der Realität. Doch statt teurer Referenzobjekte zu verwenden, lassen sich nun präzise Bauteile herstellen. Die Anwendung ist einfach, genau und unkompliziert.“

Das volle Potenzial der KI-Photogrammetrie in Artec Studio können Sie hier in aller Ausführlichkeit entdecken.

Oder Sie können sich selbst von der einfachen Bedienbarkeit der Technologie überzeugen – mit unserer Demo-App für iPhone oder Android. Mit ihr können Sie ganz einfach Bilder oder Videos hochladen und sich die verblüffend realistischen Ergebnisse ansehen.