Lösungen für 3D-Scanning

Wie Artec 3D die Ukraine unterstützt

Wie Sherrill Furniture mit Artec Leo seinen CGI-Workflow optimiert

Herausforderung: Angesichts tausender einzigartiger Möbelstücke aus den neun Marken des Unternehmens, den jeweils eine digitale Transformation bevorstehen sollte, benötigte das interne Designteam genau den richtigen Scanner, um den Weg vom Scan zum CGI-Imaging abzustecken. Gesucht wurde ein Scanner, der zu 100 % tragbar ist, auf weniger als einen Millimeter genau ist und Objekte in der Größe von Möbeln innerhalb von Minuten erfassen kann, ohne dass erneute Scans erforderlich sind.

Lösung: Artec Leo, Artec Studio, SOLIDWORKS, ZBrush, 3D Studio Max

Ergebnisse: Mit Artec Leo kann das Designteam an einem einzigen Nachmittag Dutzende von hochauflösenden, einwandfreien 3D-Scans erstellen, die dann für die letzten Schritte an das CGI-Team weitergegeben werden können. Sie sind jetzt auch in der Lage, ihre Möbel zu scannen und in CAD-Software nachzubilden, um fertige Versionen desselben Stücks in einer Vielzahl von Entwürfen und Stilen zu erstellen.

Sherrill Furniture

3D-gescanntes maßgefertigtes Sofa von Sherrill Furniture in einer CGI-gerenderten Wohnungsszenerie. (Foto: Sherrill Furniture)

In der Welt der maßgefertigten Luxusmöbel erwarten die Kunden, dass sie zu sehen bekommen, was sie bestellt haben. Und das vor allem, wenn eine praktisch unbegrenzte Anzahl von Kombinationen von Stoffen, Ledern, Oberflächen, Farben, Beschlägen und Zubehör das Aussehen und die Anmutung eines jeden Polster- oder Kastenmöbels dramatisch verändern kann. Wenn schon nicht persönlich, dann sollte doch wenigstens in einem gedruckten Katalog oder online eine Voransicht verfügbar sein.

Mit der traditionellen Methode der Fotografie zur Erstellung von Bildern für Produktlisten ist dies jedoch kein leichtes Unterfangen.

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Zusammenstellung von 3D-gescannten spezialangefertigten Möbeln in einer CGI-gerenderten Raumszenerie. (Foto: Sherrill Furniture)

Jedes individuell angefertigte Stück muss erst einmal hergestellt und dann in einem speziellen Fotoshooting aus mehreren Blickwinkeln festgehalten werden. Denn sonst müsste man dem Kunden sagen, er solle sich „vorstellen“, wie sein neues Möbelstück aussehen wird, wenn es geliefert wird. Und aus Sicht des Kunden ist es eine riskante Sache, sich auf die eigene Phantasie zu verlassen.

Nur das Beste

Für Sherrill Furniture in Hickory, North Carolina, war das alles nicht gut genug. Seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 1945 ist maximale Kundenzufriedenheit das Ziel, und zwar nicht nur in Bezug auf hochwertige Materialien und Handwerkskunst, sondern auch auf die Erfüllung und Übererfüllung der Kundenerwartungen.

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3D-gescannter Sherrill Furniture-Sonderstuhl in einer CGI-gerenderten Wohnzimmerszene. (Foto: Sherrill Furniture)

Daher suchte das Unternehmen nach einer Möglichkeit, seinen internationalen Kunden genau vorführen zu können, wie die Möbel ihrer Träume aussehen würden, noch bevor sie überhaupt hergestellt wurden. Da jedoch Tausende von Einzelstücken und Dutzende von individuellen Möbelprogrammen der neun Marken des Unternehmens zur Verfügung stehen, musste die auszuwählende Lösung schnell und flexibel sein.

Die Nachforschungen von Dax Allen, VP of Marketing bei Sherrill Furniture, und seinem Team führten sie zum 3D-Scannen als Teil einer speziellen Arbeistablaufs von Scan zu CGI-Imaging, die es den Spezialisten ermöglichen würde, Woche für Woche und Jahr für Jahr Dutzende von vollständig anpassbaren 3D-Modellen für Produktlisten zu erstellen.

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3D-gescannte maßgefertigte Stühle von Sherrill Furniture in einer CGI-gerenderten Raumszene. (Foto: Sherrill Furniture)

Gleichzeitig würde dies auch die Arbeitsabläufe bei der Erstellung von Entwürfen straffen und bestehende Engpässe beseitigen, während neue gar nicht erst entstehen müssten.

Mit diesen Anforderungen im Hinterkopf kontaktierte das Unternehmen die 3D-Scan-Experten von Artec Ambassador Digitize Designs. Dort kam es zum Gespräch mit Vertriebsingenieur Bo Helmrich, der sofort Artec Leo empfahl.

Artec Leo ist ein tragbarer, handgeführter 3D-Scanner mit integriertem Touchscreen und Computer, der submillimetergenaue 3D-Farbscans liefert. Er eignet sich hervorragend für die Erfassung mittelgroßer Objekte, insbesondere an Orten, an denen die eigene Bewegungsfreiheit eingeschränkt ist, – wie etwa in den überfüllten Ausstellungsräumen, in denen das Designteam von Sherrill Furniture scannen muss.

„Als ich merkte, wie schnell Leo Daten erfasst, habe ich angefangen, schneller zu arbeiten, und Leo konnte problemlos mit mir Schritt zu halten.“

Handgeführte, hochtechnologische Lösungen

Nach dem Kauf ihres Leo arbeiteten Allen und sein Team eng mit Helmrich zusammen, um einen effizienten Arbeitsablauf für die Erfassung von Möbelstücken und die Verarbeitung der Scans in der Software Artec Studio zu entwickeln..

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Noah Carney von Sherrill Furniture scannt einen Stuhl mit Artec Leo (Foto: Sherrill Furniture)

In den Worten von Design Engineer Tanner Pittmon: „Bo hat mir geholfen, den besten Weg zu finden, um alle Arten von Stücken zu scannen, die ich erfassen muss – von kleinen Stühlen bis hin zu großen Wohnzimmertischen. Das bedeutet, dass ich von links nach rechts arbeiten muss, während ich auf dem Weg einige der oberen und unteren Teile des Stücks erfasse.“

Das einzige Problem, das ich anfangs hatte, war, dass ich zu langsam scannte und sich zu viele Daten ansammelten. Als ich merkte, wie schnell Leo Daten erfasst, habe ich angefangen, schneller zu arbeiten, und Leo konnte problemlos mit mir Schritt zu halten.

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Original-Holzstühle von Sherrill Furniture, bereit für das 3D-Scannen mit Artec Leo (Foto: Sherrill Furniture)

Wenn es einen Aspekt oder ein Detail gibt, das nicht vollständig erfasst wurde, „kann ich das sofort auf dem Touchscreen von Leo erkennen, während ich scanne“, sagt Pittmon und fügt hinzu: „Und mit einer Bewegung des Scanners habe ich dann alles.“

„Leo zu haben bedeutet, dass wir nie wieder in den Ausstellungsraum zurückkehren müssen, um einen Scan zu wiederholen.“

Leos Fähigkeit, selbst komplexe, ungewöhnlich geformte Möbel lückenlos zu scannen, ist entscheidend für den Arbeitsablauf. Wären die Scans bei der Übermittlung lückenhaft, dann könnte das CGI-Team die virtuelle Polsterung nicht realistisch an das Modell anpassen, und die Qualität würde leiden.

Das ist auch ein Grund, warum jede einzelne Komponente separat gescannt und später in Artec Studio zusammengeführt wird, bevor sie an das CGI-Team geschickt wird. Das bedeutet, dass jedes Kissen und jedes andere Element für sich gescannt wird, so dass eine vollständige 360-Grad-Abdeckung von oben bis unten gewährleistet ist.

Marketingkoordinator Noah Carney sagte: „Mit Leo müssen wir nicht warten, bis wir mit der Verarbeitung der Scans beginnen, um zu verstehen, ob wir ein Detail übersehen haben, das für die Arbeit des CGI-Teams wichtig ist.“

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Screenshot des Artec Studio-Scans des Holzrahmenstuhls. (Foto: Sherrill Furniture)

Carney erklärt: „Wenn wir unseren Ausstellungsraum besuchen, nehmen wir an einem Nachmittag 20 oder mehr Stücke auf. Und dann fahren wir zurück ins Büro, um die Scans zu bearbeiten. Mit Leo müssen wir nie wieder für einen erneuten Scan in den Ausstellungsraum zurückkehren.“

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CGI-Rendering des Holzrahmenstuhls mit individueller Visualisierung. (Foto: Sherrill Furniture)

Ein maßgeschneidertes Werk

Sobald die Scans in die Software Artec Studio hochgeladen sind, werden sie verarbeitet und innerhalb weniger Minuten in 3D-Modelle umgewandelt, um die verschiedenen Scans für jedes Teil auszurichten und alle unwichtigen Daten zu bereinigen.

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Bearbeitung von Leo Scans eines Stuhls in der Software Artec Studio. (Foto: Sherrill Furniture)

Anschließend werden die 3D-Modelle an das CGI-Team weitergeleitet, wo sie in ZBrush importiert werden. Die Spiezialisten des CGI-Teams konzentrieren sich auf die Verfeinerung der Geometrie – in Vorbereitung auf den nächsten Schritt, der in 3D Studio Max stattfindet. In dieser Phase werden Nähte und UV-Anteile hinzugefügt und andere Modelländerungen vorgenommen, die in ZBrush nicht möglich sind.

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CGI-Rendering des Stuhls Dundee Natural von Sherrill Furniture, von Artec Leo scans. (Foto: Sherrill Furniture)

Das Endergebnis ihrer Arbeit sind lebendig wirkende 3D-Modelle jedes Stücks, an die man heranzoomen, aus der Nähe betrachten und per Mausklick verändern kann, etwa um die Polsterung von „Acapella Red“ zu „Zussman Seafoam Green“ oder irgendetwas dazwischen zu ändern.

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CGI-Rendering des Sauvage Saddle Stuhls von Sherrill Furniture, nach Scans mit Artec Leo. (Foto: Sherrill Furniture)

Verschiedene Oberflächen, Farbschemata und Zubehörteile können sofort ausgewählt und visualisiert werden, um dem Kunden genau zu zeigen, was die Handwerksmeister des Unternehmens in den kommenden Tagen verwirklichen und abliefern werden.

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CGI-Rendering des maßgefertigten Sofas von Sherrill Furniture, von Artec Leo scans. (Foto: Sherrill Furniture)

Pittmon: „Ein kleiner Trick, den wir bei Leo anwenden, um den Realismus hoch zu halten, ist, dass wir zum Beispiel beim Scannen eines Sofas sowohl die rechte als auch die linke Seite scannen. Viele Unternehmen nehmen eine Abkürzung und spiegeln einfach eine Seite auf die andere, aber wir machen das nie.“

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Artec Studio-Screenshot mit Leo Scans der maßgefertigten Sofagarnitur von Sherrill Furniture. (Foto: Sherrill Furniture)

Pittmon weiter: „Denn bei Sitzmöbeln gibt es winzige, einzigartige Unterschiede zwischen den beiden Seiten, die sich bei genauem Hinsehen bemerkbar machen: Falten, Wellen oder sogar die Art und Weise, wie das Licht auf der Oberfläche des Stoffes spielt, Ohne diesen Realismus würde das Modell einfach nur unecht aussehen.“

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CGI-Rendering der selben Sofagarnitur, visualisiert mit unterschiedlicher Polsterung und Stil. (Foto: Sherrill Furniture)

Pittmon hat Leo auch für den Übergang von Scan zu CAD zusammen mit SOLIDWORKS eingesetzt, um Möbel nachzuentwerfen. Bei einem dieser Projekte ging es um einen klassischen Stuhl, für den keine Konstruktionszeichnungen vorlagen. Weniger als einen Tag später kann das Fertigungsteam von Sherrill Furniture den Stuhl nun jederzeit auf Anfrage in einer Reihe von Variationen reproduzieren.

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Reverse Engineering mit Artec Leo: CGI-Renderings des klassischen Originalstuhls (links) und der endgültigen maßgeschneiderten Version (rechts). (Foto: Sherrill Furniture)

Pittmon erklärt dieses Projekt: „Wenn man sich diese beiden Stühle ansieht, existiert der rechte gar nicht. Aus den Leo Scans hat das CGI-Team ein 3D-Modell erstellt, bei dem die Rückenlehne nach oben verlängert wurde. Sie können den Stuhl auch in der Breite zu einem Sessel oder sogar zu einem kompletten Sofa ausbauen.“

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Artec Leo Scan des klassischen Originalstuhls in der Software Artec Studio. (Foto: Sherrill Furniture)

Pittmon weiter: „Diese maßgeschneiderten Versionen des Stuhls müssen jetzt nicht mehr physisch hergestellt werden. Wir bauen sie virtuell. Später kann dann die Fertigung auf Nachfrage tätig werden.“

Wenn es für ein Stück keine Konstruktionszeichnungen gibt, kann Pittmon mit SOLIDWORKS schnell ein CAD-Modell des virtuellen Stuhls oder Sofas bauen und es direkt an das Produktentwicklungsteam in der Möbelfabrik senden.

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Entwurfszeichnungen für die kundenspezifische Version des Stuhls, erstellt beim CGI-Team von Sherrill Furniture. (Foto: Sherrill Furniture)

Neue Lösungen finden

Allen spricht über den Kontrast zwischen alt und neu: „Schon früh haben wir mit Leo einen direkten Vergleich zwischen traditioneller Fotografie und unserem neuen Ablauf von 3D zu CGI durchgeführt”, sagt er. Der 3D-Ansatz ist zwar anfangs teurer und dauert insgesamt länger, aber er ermöglicht es, das 3D-Modell mit verschiedenen Stoffen, Oberflächen und noch einigem mehr auszustatten.

„Der Einsatz von 3D-Scans ist mindestens 30-mal effizienter als die herkömmliche Fotografie, wenn man die Kosten pro visuellem Wert betrachtet. Außerdem haben wir die visuelle Qualität gegenüber der Fotografie verbessert”, fährt Allen fort. „Das ist ein erstaunliches Ergebnis.“

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CGI-gerenderte 3D-Modelle des klassischen Originalstuhls (links) und der maßgefertigten Version mit verlängerter Rückenlehne (rechts) nach Artec Leo Scans. (Foto: Sherrill Furniture)

Er fügt hinzu: „Ein Beispiel dafür ergab sich während der Tests, als unser Team feststellte, dass ein Sofa nicht fotografiert worden war. Das Fototeam musste das Shooting absagen und einen neuen Termin in vier Wochen vereinbaren, wenn das Sofa fertig sein würde.“

„Im Gegensatz dazu nahm das CGI-Team einfach das 3D-Modell des Stuhls, das anhand von Leo Scans erstellt worden war, passte den Sofarahmen daran an und erstellte auf dieser Grundlage innerhalb von zwei Stunden hundertprozentig genaue Bilder für das Sofa.“

Allen und sein Team arbeiten weiter an der Verfeinerung ihres Workflows und suchen stetig nach Möglichkeiten, den Ablauf weiter zu beschleunigen, ohne dabei auch nur minimal an Qualität einzubüßen.

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