Lösungen für 3D-Scanning

Wie Artec 3D die Ukraine unterstützt

Ein Konzertsaal wird mit Hilfe von Artec Leo mit einzigartiger echodichter Akustikverkleidung renoviert

Von Rongjian Zhu

Herausforderung: Schnelles Ersetzen von nicht mehr brauchbaren, mit Stoff bezogenen Akustikplatten in der Ningbo Youth Hall durch verbesserte, maßgeschneiderte Aluminium-Alternativen.

Lösungen: Artec Leo, Artec Studio, Geomagic Design X

Ergebnis: Mit Artec Leo erfassten die Ingenieure die vorhandenen Paneele der Halle in nur vier Stunden bis ins kleinste Detail. Die entstandenen Scans ergaben ein parametrisches Modell, das als ideale Grundlage für den Entwurf von Nachrüstungen zur Echoisolierung diente.

Warum Artec 3D? Mit dem drahtlosen Artec Leo, der ganz ohne Zielmarken am zu scannenden Objekt auskommt, funktioniert die Erfassung nach dem simpln Prinzip „Zielen und Auslösen“. Die Scangeschwindigkeit des Scanners von 35 Mio. pt/s und sein eingebauter Bildschirm ermöglichten eine vollständige, blitzschnelle Datenerfassung. In Artec Studio ließen sich die Daten danach sehr einfach verarbeiten, bevor sie mit einem einzigen Klick in Design X exportiert werden konnten.

Ningbo Concert Hall

Ein Ingenieur verwendet Artec Leo, um die Oberflächen von Akustikplatten zu erfassen

Wie allgemein wohl bekannt, sind Konzertsäle Orte, an denen Menschen Musikaufführungen genießen können. Viele dieser Säle zeichnen sich durch eine exquisite Architektur und einen einzigartigen Stil aus, was sie zu eigenständigen Kunstwerken macht. Außerdem sind Konzertsäle in der Regel fest in ihren Städten verwurzelt, wo sie den kulturellen Raum mit Musik beleben und zu wichtigen kulturellen Wahrzeichen werden.

Wenn Sie schon einmal in einem Konzertsaal waren, ist Ihnen vielleicht aufgefallen, dass die dort Wände ganz anders aussehen als in einem gewöhnlichen Gebäude.: Die Innenräume von Konzertsälen haben oft unebene Oberflächen und sind dicht mit wabenartigen Löchern versehen.

Diese sind so geformt, damit sie eine Reihe von strengen akustischen Kriterien erfüllen. Dazu gehört in erster Linie eine gleichmäßige Schallfeldverteilung ohne Echostörungen. Zu diesem Zweck sind die konkaven und konvexen Wände von Konzertsälen mit Akustikplatten versehen – speziellen dekorative Elemente, die zur Regulierung der Schallreflexion und -absorption in Innenräumen verwendet werden.

Die Platten oder Paneele sind dicht mit Löchern versehen, um den Schall zu absorbieren. Diese kleinen Löcher vermindern die Reflexion von Schallwellen, während unebene Plattenoberflächen einen Streueffekt haben, wodurch sich die Wellen kreuzen und ebenfalls zerstreuen. All diese Interferenzen bewirken, dass die Schallwellen nicht das für ein Echo erforderliche Energieniveau erreichen.

Indem sie dafür sorgen, dass die Echostörungen kontrolliert werden, bieten Akustikplatten den Zuschauern ein besseres Hörerlebnis. Doch auch wenn sie heutzutage in Sälen und Theatern allgegenwärtig sind, erschweren ihre nicht standardisierten Maße und ihr großer Abdeckungsbereich eine präzise Messung und die Beschaffung von Standard-Ersatzteilen.

Renovierung der Jugendhalle in Ningbo

In der Ningbo Youth Hall in Korea wurde erst vor kurzem ein neuer Konzertsaal gebaut. Nach der Fertigstellung äußerte die Leitung jedoch Bedenken über die Konstruktion der Wände und war der Meinung, dass es Verbesserungsmöglichkeiten gebe.

Ningbo Concert Hall

Der Konzertsaal vor der Renovierung (die für die Renovierung vorgesehenen Wände sind rot markiert)

Der Bereich zwischen der Oberfläche der Akustikverkleidung des Saals und den Wänden war ursprünglich mit einem lichtdurchlässigen Stoff bedeckt. Jedes Paneel war mit Kunststoff ausgekleidet und mit dekorativen Lichtstreifen versehen, die den Zuhörern den Weg zu ihren Plätzen weisen sollten. Es stellte sich jedoch heraus, dass der Stoff den Anforderungen des Gesamtkonzepts nicht genügte.

Außerdem zeigte sich, dass der lichtdurchlässige Stoff nicht sehr pflegeleicht ist und die Lichtstreifen zahlreiche Insekten, wie Mücken und Fliegen, anlockten. Nach reiflicher Überlegung wurde daher beschlossen, die bestehende Verkleidung durch eine mit LED-Beleuchtung ausgestattete Aluminiumvariante zu ersetzen.

Ausmessen der Paneele mit Artec Leo

Als es daran ging, die Wände des Konzertsaals zu vermessen, stießen die Ingenieure, die für die Neugestaltung verantwortlich waren, auf ein Problem: Sie mussten insgesamt über 100 Meter erfassen, jedoch war jedes Teil uneben und unregelmäßig geformt und mit herkömmlichen Methoden kaum genau zu vermessen.

Ningbo Concert Hall

Vor der Renovierung wurden zwischen den Wänden der Konzerthalle lichtdurchlässige Stoffverkleidungen und Kunststoffummantelungen verwendet (Bild)

Um dieses Problem zu lösen, beschloss die Leitung der Ningbo Youth Hall, eine marktführende Lösung für die Dimensionsmessung und Flächenrückführung zu erwerben. Bald darauf wandte man sich an den Gold-zertifizierten Artec 3D Partner Ningbo FLD-TECH Co., Ltd, dessen erfahrenes Team die Anschaffung des 3D-Scanners Artec Leo empfahl.

Artec Leo ist in der Lage, Daten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 35 Millionen Punkten pro Sekunde und einer Genauigkeit von 0,1 mm zu erfassen und liefert so in kürzester Zeit erstaunlich präzise 3D-Modelle. Der eingebaute HD-Touchscreen ermöglicht das Anzeigen des entstehenden Scans in Echtzeit, wobei das Scannen selbst maximal nutzerfreundlich gestaltet und dem Bedienen eines Smartphones nicht unähnlich ist.

Nachdem vor Ort ein Baugerüst errichtet worden war, konnte mit Leo die Akustikverkleidung der gesamten Halle in nur vier Stunden erfasst werden. Das eingebaute Display des Geräts spielte hier eine zentrale Rolle, da es den Ingenieuren ermöglichte, fehlende Bereiche direkt zu erkennen und unmittelbar zu erfassen. Wichtig war auch die drahtlose Funktion des Scanners, dank der auch keinerlei störende Kabel angebracht werden müssen.

„Wir brachten blaues Klebeband als Referenz für das 3D-Scannen an der Wand an“, so Guodong Xiao, Präsident von Ningbo FLD-TECH. „In Kombination mit dem großen Sichtfeld von Artec Leo gelang die Aufzeichnung während des gesamten Scanvorgangs sehr stabil. Auch das abschließende Zusammenfügen der 3D-Daten gelang fantastisch.“

Vom 3D-Scan zum anpassbaren CAD

Obwohl Leo mehr als 100 GB an Rohdaten erfasst hatte, konnte Artec Studio die Daten schnell ausrichten, registrieren und zu einem vollständigen 3D-Polygonnetz zusammenfügen.

Die Übertragung der hochdetaillierten Ergebnisse in die branchenführende Reverse-Engineering-Software Geomagic Design X erwies sich ebenfalls als unkompliziert. Nachdem sie ihre Daten mit einem einzigen Klick aus Artec Studio importiert hatten, standen den Ingenieuren von Ningbo FLD-TECH alle Werkzeuge zur Verfügung, um die Scandaten in solide, bearbeitbare CAD-Modelle umzuwandeln.

Ningbo Concert Hall

Das von den Ingenieuren erstellte parametrische Modell in Geomagic Design X

Der entstandene parametrische Entwurf diente als perfekte Grundlage für die 2D-Zeichnungen, die für die Herstellung der kundenspezifischen Aluminiumplatten benötigt wurden. Um die Durchführbarkeit dieses Reverse-Engineering-Projekts zu prüfen, importierte das FLD-TECH-Team die 2D-Zeichnungen zunächst in eine Laserschneidemaschine.

Anschließend fertigten die Spezialisten eine Musterplatte aus Holz an und brachten diese zu Testzwecken an den Projektstandort. Letztendlich erwies sich die Kombination aus 3D-Scannen und Flächenrückführung als sehr erfolgreich und resultierte in einer passgenauen Plattenoberfläche, die den Anforderungen des Kunden genau entsprach.

3D-Scannen für hochwertige Inneneinrichtungen

Wo auch immer man hinschaut, von der Raumdekoration bis hin zur kompletten Renovierung einer Immobilie, erfreut sich gerade die Innenraumgestaltung bei Immobilienbesitzern auf der ganzen Welt immer größerer Beliebtheit. Parallel dazu wird das 3D-Scannen zunehmend zur Digitalisierung von Innenräumen eingesetzt, damit angehende Innenarchitekten sehen können, wie ihre Ideen in der Realität aussehen werden.

Zwar hängt das Gelingen der Ergebnisse stark von den Fähigkeiten der einzelnen Architekten ab, doch besteht kein Zweifel daran, dass fortschrittliche Technologien zunehmend zu einem leistungsstarken Werkzeug zur Visualisierung von Ideen werden. Für Xiao eignet Leo aufgrund der Ausgewogenheit von Leistung und kabelloser Nutzerfreundlichkeit perfekt für seine Arbeit, und auch in der Innenarchitektur sieht er für den Scanner eine große Zukunft.

Ningbo Concert Hall

Der neue Konzertsaal mit maßgeschneiderten Aluminiumpaneelen

„Leo ist einzigartig in seiner Fähigkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit bei der Datenerfassung in großen Innenräumen mit hoher Effizienz in Einklang zu bringen, und er kann in zahlreichen der Innenarchitektur eingesetzt werden“, fügt Xiao hinzu. „Wir haben Leo auch für die Gestaltung des Treppenhauses einer Villa verwendet. Er ist großartig!“

Wenn Sie mehr über das 3D-Scannen in der Innenarchitektur erfahren möchten, finden Sie hier eine vollständige Anleitung zum 3D-Scannen eines Raums.

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