So führen Sie in Artec Studio mit der KI-Photogrammetrie in wenigen Minuten Reparaturen durch

Ein 3D-gedruckter Bugschutz für Surfbretter, erfasst mithilfe von KI-Photogrammetrie

Surfen kann zuweilen ein extremer Sport sein, und das selbst wenn man lediglich auf künstlichen Wellen reitet und nicht auf dem unwirtlicheren offenen Meer. 3D-Experte Mikhail Shumikhin dies kürzlich am eigenen Leib erfahren, als sein Surfbrett von einer starken künstlichen Strömung gegen eine Barriere geschleudert wurde.

Das wertvolle Board erlitt in der Folge eine erhebliche Delle in der Oberseite. Obwohl diese Art von Schäden beim Surfen eher häufig vorkommen können, so ist es immer noch schwierig, sie zu verhindern, beziehungsweise die nötigen Reparaturen vorzunehmen.

Sie können nun einen gewöhnlichen Bugschutz kaufen, der jedoch möglicherweise nicht auf Ihr spezifisches Board passen wird. Viele Surfer glätten beschädigte Oberflächen zur Reparatur auch mit Epoxidharz. Dies hinterlässt jedoch unschöne Narben, was die Ästhetik der Ausrüstung schmälert und für viele ein Ärgernis sein kann.

Shumikhin stellte sich nun folgende Frage: Wie kann man Korrekturen oder Verbesserungen vornehmen, ohne für die Neugestaltung ein 3D-Modell zur Verfügung zu haben?

Bald erkannte er, dass sich für seine Aufgabe die KI-Photogrammetrie perfekt eignen würde. Diese bahnbrechende Funktion wird in er der neuestern Version der 3D-Software Artec Studio angeboten und ermöglicht es, mit jedem beliebigen bildgebenden Gerät – selbst mit Ihrem Smartphone – aufgenommene Fotos und Videos in unglaublich realistische 3D-Modelle umzuwandeln.

Digitalisierung für Reparaturen in unter einer Minute

Um sein Surfbrett zu reparieren, nahm Shumikhin zunächst sein iPhone zur Hand und machte ein 360-Grad-Video der verbeulten Spitze. Dieser einfache Vorgang dauerte weniger als eine Minute. Anschließend musste er den Clip nur noch an Artec Studio senden, um daraus ein 3D-Modell zu erstellen.

Artec Studio ist eine leistungsstarke Komplett-Software zur Erfassung und Verarbeitung von 3D-Scans. In der neuesten Verson bietet sie zwei leistungsstarke Algorithmen: einen KI-gestützten für die realistische 3D-Modellierung von Objekten und einen anderen für die Digitalisierung großer Flächen. Um mit einem der beiden Algorithmen ein 3D-Modell zu erstellen, müssen Sie zunächst eine sogenannte „sparse rekonstruction“, die Ihnen einen ersten Datensatz zum Arbeiten liefert, ausführen.

Anschließend können Sie das Zuschneidefeld anpassen, sodass Sie nur mit den Daten arbeiten, die Sie benötigen. Wenn Sie abschließend auf „Dichte Rekonstruktion“ (dense reconstruction) klicken, wird direkt vor Ihren Augen ein voll funktionsfähiges 3D-Modell generiert.

Shumikhins KI-Photogrammetriemodell nach dichter Rekonstruktion

„Für mein Projekt lieferte die Photogrammetrie mehr als genug Dimensionsdaten für die Reparatur“, erklärte Shumikhin. „Die Verwendung von Videos war außerdem viel praktischer als das Aufnehmen von Fotos, da man nicht anhalten und weitergehen muss – man geht einfach um ein Objekt herum und ändert dabei die eigene Position.“

Photogrammetrie zum Nachentwerfen

Nachdem Shumikhin mit dem Polieren seines 3D-Modells fertig war, verwendete er das Messfeld von Artec Studio, um den einzelnen Merkmalen Maßwerte zuzuweisen, damit er Reparaturen präzise durchführen konnte.

Photogrammetriemodelle vermitteln normalerweise keine Vorstellung von Maßen, was ihre Anwendung in Bereichen wie Reverse Engineering erschwert. Durch eine Kombination aus in Artec Studio integrierten Maßstabsleisten und realen Abmessungen konnte Shumikhin jedoch reale Werte zuordnen.

Die integrierten Messwerkzeuge von Artec Studio werden zur Größenbestimmung verwendet

Mit tragbaren 3D-Scannern wie Artec Spider II ist es möglich, mit einer viel höheren Genauigkeit von bis zu 0,05 mm zu erfassen und äußers akkurate 3D-Modelle zu erstellen. In seinem Anwendungsfall aber, sagt Shumikhin, seien „ein halber Millimeter Abweichung nicht das Ende der Welt“, da er immer noch genügend technische Details erfassen konnte, um „fast exakt genaue“ Ergebnisse zu erzielen.

Mithilfe der erfassten Daten konnte Shumikhin dann seinen Bugschutz entwerfen und in der beliebten Konstruktionssoftware Fusion 360 problemlos auf sein Surfbrett montieren.

KI-Photogrammetrie: die Spitze eines Eisbergs

Die Umwandlung des Entwurfs in ein physisches Produkt war so einfach wie das Exportieren der STL-Datei in Shumikhins 3D-Drucker Creality.

In nur 45 Minuten hatte er einen physischen, perfekt passenden Prototyp zum Schutz seines Boards. Später konnte Shumikhin in Artec Studio weiter gestalten und das Erscheinungsbild des Schutzes mit den integrierten Tools der Plattform zu verändern.

Ein Surfbrett, das mit Shumikhins maßgeschneidertem Bugschutz repariert wurde (links) und ein weiteres, das mit herkömmlichem Epoxidmaterial geflickt wurde (rechts)

Abseits von den kosmetischen Verbesserungen war das Surfbrett nun wieder voll einsatzbereit. Nachdem er es vollständig reparieren konnte, ist Shumikhin nun davon überzeugt, dass die KI-Photogrammetrie eine rosige Zukunft vor sich hat, und das nicht nur als intuitive Erfassungs-Software, sondern auch als Werkzeug für schnelle Reparaturen, 3D-Modellierung und kreatives Design.

„Die KI-Photogrammetrie hat ein enormes Potenzial – bei Reparaturen, aber auch bei der Individualisierung“, fügt Shumikhin hinzu. „Sie kann bei der Modifikation von Armaturenbrettern und Fahrrädern oder bei der Gestaltung individueller Sportgeräte angewandt werden. Heutzutage gibt es in jedem Lebensbereich eine Anwendung für präzise 3D-Modelle. Es geht sehr einfach und erfordert auch keine professionelle Kamera. Jeder mit einem Smartphone kann es ausprobieren!“