Die beste professionelle 3D-Scanning-Software im Jahr 2024
Die Digitalisierung eröffnet in der Fertigung ganz neue Möglichkeiten. Nicht umsonst spielt auch 3D-Scanning in Bereichen wie Reverse Engineering, digitale Lagerhaltung und Qualitätsanalyse (QA) eine zunehmend große Rolle. Die Technologie verändert die Arbeitsweise der Hersteller rasant, doch ist ein 3D-Scanner am Ende immer nur so gut wie die Software, mit der er betrieben wird. Da es mittlerweile eine Vielzahl unterschiedlicher Programme gibt, kann die Auswahl der richtigen 3D-Scanning-Software zur Herausforderung werden. Um Ihre Arbeit mit 3D-Scans optimieren zu helfen, besprechen wir nun die besten verfügbaren Programme im Jahr 2024 und stellen die Stärken, Schwächen und Anwendungen jedes einzelnen hervor.
Selbst die fortschrittlichsten professionellen 3D-Scanner benötigen zur Verarbeitung der erfassten Daten PC-Software. Doch warum ist das immer noch so, wenn die allerneuesten Geräte inzwischen über leistungsstarke Onboard-Prozessoren verfügen? Um das herauszufinden, müssen wir uns kurz mit den Grundlagen des 3D-Scannens befassen.
Viele der Branchenführer bauen ihre Technologie auf strukturiertem Licht auf. Beginnen wir also damit, wie diese funktioniert: Im weitesten Sinne geht es darum, strukturierte Muster aus weißem oder blauem Licht auf ein bestimmtes Objekt zu richten und anschließend mithilfe einer Kamera die Verzerrungen bei deren Reflexion zu beobachten. Jeder dieser Punkte stellt einen „Datenpunkt“ in einem 3D-Raum dar, wobei ein vollständiger Scan eine „Punktwolke“ ergibt.
3D-Scansoftware sorgt für die richtige Auswahl der erfassten Daten und deren Umwandlung in präzise, lebensechte Polygonnetze. Kernstück dieser Prozesse sind Algorithmen für die Mustererkennung und Rekonstruktion. Diese nutzen die Lichtverzerrungen, um zu verstehen, wo Punkte zueinander stehen, Formen zu identifizieren und Farb- und Oberflächendetails, sogenannte „Texturen“, auf die Modelle aufzutragen.
Schlüsselpunkt
3D-Scansoftware ist nicht nur für die Nachbearbeitung der Scans von entscheidender Bedeutung, sie spielt auch eine zentrale Rolle für die Datenerfassung und der Gewährleistung bestmöglicher Ergebnisse.
Neben der Optimierung der Datenerfassung unterstützt 3D-Scansoftware den Nutzer dabei, die Polygonnetze zu bereinigen, indem sie Ausreißer entfernt, Lücken füllt und für den CAD-Export vorbereitet. Mit verschiedenen weiteren Programmen ist es dann möglich, Polygonnetze für eine Vielzahl von Anwendungen, von fotorealistischem CGI bis hin zu Reverse Engineering und Inspektion, in maßgenaue, naturgetreue 3D-Modelle umzuwandeln,.
Auf die technischen Details wollen wir an dieser Stelle nicht näher eingehen, zumal wir Ihnen alles Wissenswerte dazu in unserem Artikel „Wie funktioniert 3D-Scannen mit strukturiertem Licht“ verraten.
Stattdessen werden wir uns im weiteren Verlauf dieses Beitrags mit den besten 3D-Scan-Programmen auf dem Markt befassen. Darin werden Ihnen erklären, worin sich die einzelnen Programme unterscheiden und wie sie am besten genutzt werden können.
Professionelle 3D-Scansoftware
Artec Studio
- Windows, macOS (Catalina oder früher)
- 3D-Scannen mit mehreren Auflösungen
- HD-Modus für noch realistischere Abbildungen
- Umfangreiche Werkzeuge zur Polygonnetzbearbeitung
- Funktionen für Analyse und Scan-to-CAD
- High-End-Funktionen zu einem entsprechenden Preis
Ganz gleich, was Sie digitalisieren möchten – von einer winzigen Schraube über eine Person bis hin zu einer ganzen Anlage – findet sich ein geeignetes Artec Gerät, mit dem Sie Ihr Vorhaben souverän erledigen können. Alle 3D-Scanner aber arbeiten mit derselben modernen Software: Artec Studio.
Artec Studio wird mit jeder neuen Version aktualisiert und ist vollgepackt mit Funktionen, welche die Ergebnisse in jeder Phase Ihres Workflows optimieren – von der Datenerfassung bis zur Verarbeitung und zum Export. Während der Digitalisierung analysiert die 3D-Scan-Software alles, was Sie erfassen, und passt die Geräteempfindlichkeit an, sodass selbst unerfahrene Nutzer schwierige Bereiche wie dunkle, verdeckte oder glänzende Oberflächen mühelos erfassen können.
Schlüsselpunkt
Artec Studio wird regelmäßig aktualisiert, um Artec 3D-Scanner mit neuen Funktionen auszustatten – die Geräte entwickeln sich also ständig weiter.
Nach der Datenerfassung stellt Ihnen Artec Studio mit erweiterte Boolesche Funktionen, der Auto-Surfacing-Funktionalität und den Abweichungsanalysefunktionen alle wichtigen Werkzeuge, die Sie für Inspektion und Reverse Engineering benötigen, zur Verfügung. Der Export auf Plattformen mit anwendungsspezifischen Funktionen kann per Mausklick durchgeführt werden.
Natürlich konkurrieren Artec Studio auf einem hart umkämpften Markt und weniger leistungsfähige Plattformen sind möglicherweise zu einem niedrigeren Preis erhältlich. Doch der bahnbrechende, den Schärfegrad steigernde HD-Modus, die Funktion zur Zusammenführung von Scans unterschiedlicher Auflösungen und die Möglichkeit zum drahtlosen Erfassen machen Artec Studio zu einem klaren Marktführer im Bereich des professionellen 3D-Scannings.
Skanect
- Kostenlose Testversion, Pro-Version für 129 $ pro Jahr
- Windows, macOS
- Offen für Geräte von Drittanbietern
- Voreinstellungen zum Scannen von Personen, Räumen und mittelgroßen Objekten
- Shapeways- und Sketchfab-Integration
- Kommerzielle Funktionen, die hinter der Paywall der Pro-Version verborgen sind
- Relativ einfaches Bearbeitungs-Toolset
Im Gegensatz zu vielen Plattformen spezialisierter Hersteller von 3D-Scannern ist Skanect geräteunabhängig. Dies bedeutet, dass es sowohl zum Betrieb der mit strukturiertem Licht arbeitenden Scanner des Entwicklers als auch einer Handvoll anderer kostengünstiger Geräte, einschließlich der Xbox Kinect, verwendet werden kann.
Der Funktionsumfang von Skanect ist entsprechend auf Anfänger ausgerichtet: Die Software kombiniert Live-Feedback-Funktionen mit Voreinstellungen für die Körper-, Objekt- und Raumerfassung, die auch Einsteigern dabei helfen, ihre Ergebnisse zu optimieren. Ähnlich einfach geht es bei der Polygonnetzbearbeitung, wobei das Entfernen kleiner Teile, das Füllen von Löchern und die Polygonnetzvereinfachung die Höhepunkte das Programm an seine Grenzen bringen.
Schlüsselpunkt
Skanect ist zwar geräteunabhängig und daher mit den meisten 3D-Scannern nutzbar, doch fehlen zahlreiche professionelle Funktionen.
Für erweiterte Bearbeitung und Analyse werden die Nutzer eine höherwertige Plattform benötigen. Selbst relativ grundlegende Vorgänge, wie der Export von High-Poly-Modellen und E-Mail-Unterstützung, verbergen sich hinter der Paywall der Pro-Version. Skanect ist insgesamt sehr preisgünstig, in seinem Funktionsumfang jedoch eher spärlich.
Photogrammetrie-Software
- RealityCapture: 10 $ für 3.500 Credits, 3.750 $ für eine unbegrenzte Lizenz
- Windows
- „PPI“-Lizenzen ermöglichen es Gelegenheitsnutzern, nur für das zu bezahlen, was sie tatsächlich nutzen
- Erfasst hervorragend Texturen
- Schneller als Photogrammetrie-Konkurrenten
- Hat die bekannten Nachteile der Photogrammetrie: langsam im Vergleich zum 3D-Scannen, fehleranfällig und unflexibel
Wenn es um die Erstellung von VR-Szenen oder georeferenzierten Karten geht, können Sie mit RealityCapture nur wenig falsch machen. Dieses Programm eignet sich hervorragend zur Generierung realistischer 3D-Polygonnetze aus hochauflösenden Bildern oder sogar 3D-Laserscans.
Schlüsselpunkt
In Artec Studio können Sie 3D-Scans und Photogrammetrie-Daten kombinieren, um noch realistischere 3D-Modelle mit perfekter Textur zu erstellen.
Photogrammetrie-Daten können verwendet werden, um hochauflösende, lebensechte Modelle zu erstellen, die sich ideal für bestimmte CGI-Anwendungsfälle eignen, wenn etwa optische Authentizität wichtiger ist als die Erfassung geometrischer Daten. Allerdings können Probleme wie schlecht austarierter Abstand zwischen Fotos, ungleichmäßige Beleuchtung, Vorlaufzeiten und mangelnde Portabilität die Wirksamkeit der Photogrammetrie einschränken.
Dies wird sich dies wahrscheinlich auch nicht wesentlich ändern, wenn Sie auf andere Photogrammetrie-Software wie Agisoft Metashape oder das Open-Source-Programm Meshroom umsteigen. Andererseits müssen Sie sich gar nicht nicht zwischen 3D-Scannen und Photogrammetrie entscheiden. Mit Artec Studio können Sie die Technologien ganz einfach kombinieren, um unglaublich lebensechte Texturen zu erzielen. Es gibt also einen dritten Weg.
Bei einem Vergleich der beiden Systeme ist festzustellen, dass die Pay-per-Input-Lizenzen von RealityCapture hervorragend für realistische 3D-Modellierung geeignet sind, aber nur das 3D-Scannen eine flexible, eigenständige und genaue Geometrieerfassung ermöglicht.
Doch was ist mit den Herstellern? Was können sie mit den resultierenden Modellen machen? Wir wollen nun auch hierauf einen Blick werfen!
Anwendungsorientierte 3D-Scanning-Software
Geomagic for SOLIDWORKS
- Windows
- Lässt sich direkt in Ihre vorhandene SOLIDWORKS CAD-Software integrieren
- Verbesserte Feature-Extraktionstools optimieren Scan-to-CAD
- Nahtlose SOLIDWORKS-Integration mit Artec Studio
- Erfordert außerdem den Kauf von SOLIDWORKS
- Relativ einfache Tools für Qualitötskontrolle
Für Reverse Engineering kann SOLIDWORKS allein ausreichen. Der Branchenstar hat sich einen guten Ruf als 3D-Netzbearbeitungs- und CAD-Software erarbeitet. Wenn Sie jedoch bereits über eine Lizenz verfügen und weitere Werkzeuge benötigen, mit denen Sie Entwürfe schneller nach entwickeln und iterieren können, könnte Geomagic for SOLIDWORKS die ideale Wahls ein.
Dank der erweiterten automatischen Flächenerstellung können Features auf Knopfdruck in CAD-Oberflächen umgewandelt werden. Und wenn es daran geht, 3D-Formen aus Skizzen zu generieren, verfügt das Plug-in auch über eine Reihe von Extrusions-, Dreh- und Kehr-Werkzeugen, die über eine Nutzeroberfläche bedient werden können. All dies vereinfacht und beschleunigt den Prozess der Nachentwicklung und der Iteration.
Natürlich erfordert das Add-on eine SOLIDWORKS-Lizenz, was besonders Anfänger abschrecken könnte. Das Programm ist jedoch auch als kostenlose Version erhältlich, sodass Sie die Funktionen ausprobieren können, bevor Sie sich für den Kauf entscheiden. Geomagic für SOLIDWORKS ist zudem relativ günstig.
Geomagic Control X
- Windows
- Erleichtert die Chargen-Qualitätssicherung und -Inspektion
- Durch intelligente Dimensionierung lassen sich Abweichungen schnell erkennen
- Analytische Werkzeuge, die qualitativ auch für Luft- und Raumfahrt geeignet sind
- Der umfangreiche Funktionsumfang kann für Neulinge entmutigend sein
- Die GD&T-Funktionen sind zwar leistungsstark, stehen jedoch in starkem Wettbewerb mit den Branchenführern
Wenn Sie in der Qualitätskontrolle arbeiten, haben Sie wahrscheinlich schon von Geomagic Control X gehört. Die Nutzeroberfläche ist zunächst möglicherweise etwas schwierig zu verstehen, doch wenn diese erste Hürde erst einmal genommen ist, werden sie feststellen, dass sich die Plattform ideal eignet, um die Chargenprüfung zu beschleunigen.
Schlüsselpunkt
Plattformen wie Control X ermöglichen es, ganze Produktchargen auf Grundlage von 3D-Scandaten auf Defekte zu prüfen.
Mit Visual Scripting können Sie aus einem ersten Scan eine Vorlage erstellen und diese als Grundlage für zukünftige Analysen verwenden, wodurch Ihr gesamter Arbeitsablauf automatisiert wird. Das Hinzufügen von Toleranzen wird auch durch Smart Dimensioning, das automatisch Bemaßungen zwischen Features erstellt, vereinfacht. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie Ebenheits- oder Symmetrietoleranzen für die Scan-Abweichungsanalyse hinzufügen.
Erweiterte Funktionen zur Profilmessung und Standortanalyse machen Control X zu einem beliebten Werkzeug für die Erkennung von Schäden, Verzug oder Verdrehungen bei der Wartung, Reparatur und Überholung von Rotorblättern. Die Software kann aber auch anderweitig eingesetzt werden. Das GD&T-Toolset schließlich gehört zu den besten seiner Klasse und wird Ihnen mit Sicherheit wertvolle Einblicke in die Produktion gewähren, was sich positiv auf Ihr Geschäftsergebnis auswirken wird.
Geomagic Design X
- Windows
- Assistenten zur Merkmalsextraktion für fortgeschrittenes Reverse Engineering
- Integrierter UI-Assistent für Anfänger
- Branchenübergreifend bewährt
- Für einfachere Anwendungen ist möglicherweise kein professionelles Toolkit erforderlich
Wenn es um Reverse Engineering geht, ist Geomagic Design X die beste professionelle Software, die es gibt. Mit hochautomatisierten Oberflächen-, Layout- und Skizzier-Werkzeugen können viele komplexe Scan-to-CAD-Aufgaben auf Knopfdruck ausgeführt werden. Für Hersteller eignet sich das Programm ideal für die digitale Lagerhaltung und das schnelle Austauschen fehlerhafter Teile.
Ähnlich wie Control X im Bereich der Qualitätssicherung, erleichtert Design X Workflows mit Makros, welch die Polygonnetzverarbeitung automatisieren, und es ist zudem vollgepackt mit Funktionen, die das manuelle Skizzieren rationalisieren. Mit dem umfangreichen Toolset können Sie nun auch die komplexesten Aufgaben mühelos ausführen, von der Extraktion von Schnittpolylinien und Feature-Kurven bis hin zu Referenzen mit mehreren Eingaben.
Design X verfügt sogar über einen sogenannten Automated Accuracy Analyzer für die Echtzeit-Auswertung von Abweichungen in Echtzeit. Man könnte daher sagen, dass der Funktionsumfang für einfache Anwendungsfälle vielleicht zu viel des Guten ist. Jedoch ist mit dem Redesign-Assistenten die Nutzeroberfläche der Software leicht zu verstehen, während die Fähigkeiten im Reverse-Engineering über jeden Zweifel erhaben sind!
ZEISS INSPECT Optical 3D
- Kostenlose Testversion, auf Anfrage erhältlich
- Windows
- Erstklassige Inspektionswerkzeuge
- Parametrische Plattform merkt sich Analysen für Wiederholungsaufgaben
- Erleichtert das Auffinden von Verformungen
- Anpassbar mit ZEISS Apps
- Für den Zugriff auf erweiterte GD&T-, Autosurfacing- und Rendering-Tools ist ein Upgrade auf eine Pro-Lizenz erforderlich.
Obwohl ZEISS INSPECT kürzlich umbenannt wurde, verfügt es weiterhin über dieselben hochwertigen Inspektionswerkzeuge wie sein Vorgänger GOM Inspect. Allerdings wird es nun unter separaten Varianten und Apps vermarktet.
Viele dieser verfügen über dieselben Kernfunktionen, doch ZEISS Inspect Optical 3D ist wahrscheinlich die Variante mit der größten Anwendungsbreite, da ZEISS X-Ray und ZEISS Airfoil spezialisierter sind. Mit dem Programm können Sie Abweichungen sofort analysieren, mit erweiterten GD&T-Tools prüfen und Teile vor der Produktion mit „virtuellen Baugruppen“ digital analysieren.
Auch Wölbungen, Dellen und Schlitze werden hervorgehoben, sodass Abweichungen leichter zu erkennen sind. Dank der erweiterten Darstellung können Nutzer in einer unglaublich realistischen Vorschau erleben, wie Produkte aussehen werden. Diese Funktionen sowie die über die ZEISS Quality Suite verfügbaren Anpassungsmöglichkeiten machen die Software zu einem leistungsstarken Werkzeug zur Bewerkstelligung einer hundertprozentigen Produktqualität.
Natürlich sind viele der besten Funktionen des Programms hinter einer Paywall verborgen. Wenn Sie jedoch planen, 3D-gescannte Daten für die Qualitätssicherung zu verwenden, ist ein Upgrade auf die Pro-Lizenz wahrscheinlich eine sinnvolle Investition.
Schlüsselpunkt
Reverse-Engineering- und Inspektionstools, die einst ausschließlich auf spezialisierten Plattformen zu finden waren, finden sich langsam auch in 3D-Scan-Programme wieder.
Wie geht es mit der 3D-Scansoftware weiter?
Angesichts der Entwicklung immer fortschrittlicherer Algorithmen können Nutzer davon ausgehen, dass auch das 3D-Scanprozesser schneller und die Ergebnisse weiter verbessert werden. Bei der Erfassung dunkler oder glänzender Oberflächen oder sehr feiner und komplexer Objektmerkmale geschieht dies auch mit KI, was in Artec Studio Verbesserungen in der Präzision ermöglicht.
Während 3D-Scanplattformen zunehmend Funktionen für Reverse-Engineering und Qualitätssicherung hinzuzufügen, gibt es nach wie vor Potential für dedizierte Toolsets.
Wo auch immer Sie hinschauen, steigern Automatisierungstools die Produktivität in verschiedenen Bereichen und verringern so Kostenaufwand und Durchlaufzeiten der Hersteller. Darüber hinaus optimieren Lösungen wie Artec Cloud die gemeinsame Nutzung von Polygonnetzen und bringen die Vision einer „Industrie 4.0“ der Realität noch näher.
Wohin werden diese Fortschritte die 3D-Scansoftware in naher Zukunft führen? Es ist wahrscheinlich, dass die Technologie weitere Fortschritte in den Bereichen Metrologie, Reverse Engineering und Inspektion machen wird, da hier eine hochpräzise, schnelle Digitalisierung besonders großen Nutzen verspricht.
