Können Scanner von Artec 3D Objekte durch Glas hindurch erfassen?

Die Scanner von Artec3D werden in einer Vielzahl von Szenarien eingesetzt und bieten die ideale Lösung für unzählige Arbeitsabläufe in verschiedenen Branchen. Unter diesen Geräten sind 3D-Scanner, die Objekte bei Tageslicht erfassen und Scandaten direkt in die Cloud übertragen können, vollständig kabellos sind, über einen eingebauten Computer verfügen und sogar über einen Webbrowser ferngesteuert werden können.

MitArtec Cloud, der kollaborativen Echtzeit-Plattform von Artec 3D, ist es zudem möglich, 3D-Scandaten hoch- und herunterzuladen, zu importieren, zu exportieren, zu betrachten, zu kommentieren sowie weiterzugeben und zu verarbeiten. Die Liste der Möglichkeiten ließe sich beliebig fortsetzen. Die Größe der Objekte, die mit Artec-Scannern erfasst werden können, reicht von einem fingernagelgroßen SIM-Kartenfach eines iPhones bis hin zu einem riesigen Frachtschiff.

Angesichts der einzigartigen Vielseitigkeit stellt sich die Frage, in welchen Situationen die Scanner zusätzlich noch eingesetzt werden können? Da alle Scanner von Artec 3D in der Lage sind, Objekte ganz ohne Targets zu erfassen, taucht immer wieder die Frage auf, ob sogar das Scannen durch Glas möglich wäre.

Es scheint vielmehr einige Fälle zu geben, in denen dies sogar die einzige Möglichkeit darstellt – zum Beispiel, wenn Artefakte aus Museen digital erfasst werden. Oder wenn ein Objekt durch ein Fenster gescannt werden soll, wie es manchmal bei der Tatortdokumentation erforderlich ist.

Disegno Soft, einer der zertifizierten Artec-Partner in Südamerika, griff das Interesse an diesem Thema auf und beschloss zu verdeutlichen, wie dies möglich ist. In diesem Zusammenhang konnte das Erbe einer ganzen Stadt durch neue geschichtliche Details bereichert werden. Die Stadt, um die es geht, ist San Francisco in Argentinien. Die Geschichte selbst handelt von Gürteltieren, die in der Stadt leben.

San Francisco ist eine Stadt am östlichen Rand der argentinischen Provinz Córdoba. Damit liegt sie im südamerikanischen Pampa-Tiefland – einer ausgedehnten Ebene, die sich über mehr als 1.200.000 Quadratkilometer erstreckt.

Entscheidend ist, dass es in diesem Gebiet nur wenige Wasserquellen gibt. Deswegen wird davon ausgegangen, dass die Region in der Vergangenheit weitgehend frei von Tieren und menschlichen Siedlungen war. Als Bauarbeiter Mitte der 90er Jahre die Knochen verschiedener prähistorischer Tiere ausgruben, war der Fund daher eine kleine Sensation.

Ausgrabung der Überreste in San Francisco, Argentinien. (Bild mit freundlicher Genehmigung der Stiftung Grafisches Archiv und Historisches Museum der Stadt San Francisco und der Region)

Unter den freigelegten Fossilien fand sich auch eine ausgestorbene Art aus der Familie der Gürteltiere, ein Neosclerocalyptus. Der Neosclerocalyptus ist ein Glyptodont, eine Tiergruppe, die schon den Vater der Evolutionslehre, Charles Darwin, fasziniert haben soll.

Diese Entdeckung war zudem etwas Besonderes, da sie einen mehr oder weniger intakten Schädel enthielt, was sie zu einem äußerst seltenen Fund machte. Alberto Orellano vom Regionalen Grafikarchiv und Historischen Museum in San Francisco spricht über den spannenden Fund:

„Wir hatten das Glück, mehr als 30 fossile Überreste zu bergen, aber der Neosclerocalyptus war das erste Fossil. Wir entdeckten es an einem seltsamen Ort – an der Kreuzung der Highways 19 und 158 in einer Ausgrabungsstätte, in der verschiedene Arten, sowohl Fleisch- als auch Pflanzenfresser, ausgegraben worden waren.“

Für die Stadt San Francisco ist die Entdeckung ein Ereignis, auf das sie besonders stolz sein kann. Denn die aufgezeichnete Geschichte San Franciscos beginnt 1886 mit der Gründung einer Einwanderersiedlung. Einige Jahrzehnte später, im Jahr 1915, wurde diese zur Stadt erklärt. Bislang war nicht viel mehr über die Geschichte der Region bekannt. Doch mit der neuen Entdeckung kann die Stadt, deren Chroniken rund 200 Jahre zurückreichten, nun einen 12.000 Jahre alten Eintrag hinzufügen.

Die Fundación Archivo Gráfico y Museo Histórico de la Ciudad de San Francisco y la Región (deutsch: Stiftung Grafisches Archiv und Historisches Museum der Stadt San Francisco und der Region) hat es sich nun zur Aufgabe gemacht, historische Funde in der Region aufzuzeichnen und zu bewahren. In Orellanos Worten: „Unser Hauptaugenmerk liegt auf der Rettung, Erforschung und Förderung der Geschichte von San Francisco, Córdoba und seiner Region, der Argentinischen Republik.“

Die Stiftung Grafisches Archiv und Historisches Museum der Stadt San Francisco und der Region ist für die Bewahrung und Förderung des kulturellen Erbes der Region zuständig. (Bild mit freundlicher Genehmigung von Disegno Soft)

Die Zusammenarbeit mit dem Team der 3D-Scanspezialisten von Disegno Soft war daher für alle Beteiligten bei diesem Projekt eine spannende Angelegenheit. Einerseits war es eine wichtige Aufgabe, das geschätzte Erbe der Stadt zu bewahren, und andererseits die Gelegenheit, endlich ein lang erwartetes Experiment durchzuführen, um zu beobachten, wie Artec-Scanner die Herausforderung des Scannens durch Glas meistern würden. Für diese Aufgabe wurde der 3D-Scanner Artec Leo ausgewählt.

Artec Leoist ein preisgekrönter Scanner und einer der schnellsten auf dem Markt. Er ist einzigartig und bietet ein vollständig mobiles und kabelloses Scannen, ohne die Notwendigkeit eines extern angeschlossenen Computers.

Das Team von Disegno Soft mit Alberto Orellano in der Stiftung Grafisches Archiv und Historisches Museum der Stadt San Francisco und der Region. (Bild mit freundlicher Genehmigung von Disegno Soft)

Artec Leo verfügt über eine integrierte, automatische Verarbeitung, einen Touchscreen, der während des Scannens ein Echtzeitabbild anzeigt, einen eingebauten Akku und eine drahtlose Verbindung, die es Anwendern ermöglicht, Videos auf ein zweites Gerät zu übertragen. Der Scanner kann zudem ferngesteuert werden und Scandaten direkt in die Artec Cloud übertragen.

Für dieses spezielle Projekt war Artec Leo aufgrund seines großen Sichtfelds und seiner Fähigkeit, Objekte und Szenen schnell und genau zu scannen sowie zu verarbeiten, die ideale Wahl. Der Scanner verfügt außerdem über denKI-gesteuerten HD-Modus, der noch schärfere, sauberere und detailliertere Scans liefert.

Scannen des Neosclerocalyptus-Fossils durch seine Glaseinfassung. (Bild mit freundlicher Genehmigung von Disegno Soft)

Das Team von Disegno Soft startete im Museum und testete den Scanner auf Herz und Nieren. Obwohl direkt durch Glas gearbeitet wurde, war der Scanvorgang selbst innerhalb von circa 20 Minuten problemlos abgeschlossen. Bearbeitung und Nachbearbeitung nahmen etwas mehr Zeit in Anspruch.

Die Bearbeitung erfolgte in Artec Studio und umfasste das Ausrichten, das Entfernen der sichtbaren Ränder des Glaskastens und das Löschen von Rauschen. Danach wurde das 3D-Modell für die Nachbearbeitung und das Rendering in SOLIDWORKS Visualize exportiert. Insgesamt dauerte der gesamte Prozess, von Anfang bis Ende, etwa vier Stunden.

Das Ausrichten in Artec Studio ist Teil der Nachbearbeitung.

Generell gibt es beim Scannen durch Glas einige Einschränkungen, denn es kann zu Qualitätsverlusten kommen, die von mehreren Faktoren abhängen: die Klarheit des Glases, die Lichtverhältnisse und die Reflexionen auf dem Glas. Auch die Lichtbrechung des Glases und die Abstände zwischen Scanner, Glas und Objekt spielen eine Rolle.

In diesem speziellen Fall ergab der Scan ein Modell, das den Anforderungen des Museums entsprach. Darüber hinaus ist das endgültige Modell ein hervorragendes Beispiel für die Fähigkeiten von Artec Leo als äußerst vielseitiger 3D-Scanner. Die entscheidenden Details des Originalobjekts sind im 3D-Modell erhalten, und die Textur des Scans gibt die ursprünglichen Farben genau wieder.

Das 3D-Modell wird einen großen Beitrag zum Erhalt des historischen Erbes von San Francisco leisten. Vor dem Einsatz von Artec Leo beschränkten sich die Exponate des Museums auf Fotos, Dokumente und Exemplare historischer Objekte und paläontologischer Artefakte. 3D-Modelle sind ein enormer Schritt nach vorn.

„Bevor wir Artec Leo einsetzten, konnten wir gar keine 3D-Modelle erstellen oder sie mit anderen Museen oder Experten austauschen. Jetzt, da wir den Scanner im Einsatz haben, können wir auch Fossilien nachbilden und die Ausstellung für die Besucher interaktiver und attraktiver gestalten”, fügt Orellano hinzu.