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3D-Scanner

Im FabLab Karlsruhe e. V. stehen zwei optische 3D-Scanner sowie ein Photogrammetrie-Workflow zur Verfügung, die sich in Technologie und Einsatzgebiet ergänzen:

  • Revopoint POP 3 Plus — handlicher Strukturlicht-Scanner mit Farbkamera für mittelgroße Objekte und Personen.
  • Revopoint MetroX — stationärer Multi-Line-Blau-Laser-Scanner mit Metrologie-Genauigkeit für glänzende, dunkle und metallische Oberflächen.
  • RealityScan (Photogrammetrie) — kostenlose Software von Epic Games (Desktop + Mobile-App) für 3D-Modelle aus normalen Fotos jeder Kamera. Geeignet für große Objekte, Gebäude und Außenaufnahmen ohne Spezialhardware.

Diese Übersichtsseite beschreibt die gemeinsamen Inhalte: Auswahl, Sicherheit, Workflow und Zubehör. Geräte- bzw. softwarespezifische Details finden Sie auf den jeweiligen Unterseiten.

Welcher Scanner für welches Objekt?

Anforderung POP 3 Plus MetroX RealityScan
Mittelgroße Alltagsobjekte (Büste, Spielzeug, Werkstücke) sehr gut gut gut
Farbtextur erfassen ja (HD-RGB-Kamera) nein (Schwerpunkt Geometrie) sehr gut (photorealistisch)
Sehr feine Details / Metrologie-Genauigkeit begrenzt sehr gut (bis 0,02 mm Einzelbild) abhängig von Kamera/Aufnahme
Glänzende oder metallische Oberflächen nur mit Scanspray direkt scannbar (Cross/Parallel Lines) nur mit Scanspray oder Markern
Dunkle oder schwarze Oberflächen mit Scanspray direkt scannbar (Cross/Parallel Lines) bedingt
Personen, Gesichter, Körperteile empfohlen nicht empfohlen (Class-2M-Laser) bedingt (Modell muss still halten)
Mobil, ohne Stromkabel ja (Akku-Variante, Wi-Fi 6) nein (USB + Netzteil zwingend) ja (Smartphone-App reicht)
Sehr kleine Objekte ab ca. 10 × 10 × 10 mm bedingt ja nein (Kameraauflösung begrenzt)
Sehr große Objekte / Gebäude / Außenbereich nein nein ja
Spezielle Hardware nötig ja (Scanner) ja (Scanner + GPU-PC) nur normale Kamera, GPU-PC zur Verarbeitung

Im Zweifelsfall: Bei farbigen, organischen Objekten und Personen → POP 3 Plus. Bei technischen Werkstücken, Reverse Engineering und Reflexionen → MetroX. Bei großen Objekten, Außenaufnahmen oder fehlender Scanner-Hardware → RealityScan.

Standort und Lagerort

Beide Scanner und das Zubehör (Marker-Blöcke, Magnet-Metallplatte, Drehteller, Halterungen, Kabel) befinden sich im Labsitter-Fach im Kallax an der Küchenzeile (»Kallax 1«).

Die selbstgedruckten Marker-Blöcke liegen in einer beschrifteten Tüte direkt neben dem MetroX.

RealityScan benötigt keine Hardware aus dem Lab; das GPU-Notebook (gleiche Maschine wie für den MetroX) eignet sich für die Desktop-Verarbeitung.

Labsitter-Fach Kallax 1

Sicherheit

Beide Scanner sind nur unter Beachtung der folgenden Punkte zu betreiben. Spezifische Sicherheitshinweise (insbesondere zur Laserklasse des MetroX) finden Sie auf den Unterseiten. RealityScan ist reine Software — Hinweise dazu auf der RealityScan-Unterseite.

Gefahren

  1. Laserstrahlung am MetroX (Klasse 2M): Nicht in den Strahl blicken, keine optischen Instrumente (Lupe, Kamera, Teleskop) auf den Strahl richten, keine spiegelnden oder reflektierenden Flächen in den Strahlengang stellen. Details siehe MetroX-Sicherheit. Quelle: MetroX Product Details, Punkt 27.
  2. Mechanische Empfindlichkeit: Beide Scanner sind Präzisionsmessgeräte. Stöße, Stürze (auch aus geringer Höhe) und starke Erschütterungen können die Kalibrierung verletzen, ohne sichtbar Schaden zu hinterlassen. Wenn Ihnen ein Scanner herunterfällt oder hart anstößt, melden Sie es bitte unbedingt einem Labsitter, damit eine Rekalibrierung erfolgen kann.
  3. Verschmutzung der Sensorseite: Fingerabdrücke und Schmutz auf den Kameralinsen führen zu ungenauen Messungen. Nicht vorne anfassen.
  4. Stolpergefahr: USB- und Stromkabel auf dem Boden sichern.
  5. Betriebstemperatur: 0 – 40 °C einhalten (Quelle: POP 3 Plus User Manual).

Persönliche Schutzausrüstung (PSA)

  • POP 3 Plus: Keine spezielle PSA erforderlich (Infrarot-Strukturlicht, keine Laserstrahlung im sichtbaren Bereich).
  • MetroX: Keine zwingende PSA für Klasse 2M, aber aktiv vermeiden, in den Strahl zu blicken. Bei Scans nahe am Auge (was Sie ohnehin nicht tun sollten) wären Schutzbrillen für 405 nm Wellenlänge nötig — das FabLab führt keine Personen-/Gesichtsscans mit dem MetroX durch.
  • RealityScan: Keine. Bei Außen-/Drohnenaufnahmen ggf. ortsspezifische PSA (Helm, Warnweste).
  • Empfohlen: bei Scanspray-Anwendung Einmalhandschuhe und ausreichende Belüftung.

Notfall / Erste Hilfe

  • Bei Augenkontakt mit dem Laserstrahl (MetroX): Scan sofort beenden, Stromversorgung trennen, augenärztliche Abklärung veranlassen.
  • Bei Sturz, hartem Stoß oder erkennbarem Geräteproblem: Scan abbrechen, Scanner abbauen, ggf. Stromzufuhr trennen, in den Karton zurücklegen und Labsitter informieren. Gerät erst nach Rekalibrierungs-Check wieder verwenden. Vorgang im Logbuch eintragen.

Erste Schritte

  1. Vorab: Software auf den Notebook (Lab-Laptop oder eigenen) laden — POP 3 Plus → »Revo Scan«; MetroX → »Revo Metro«. Beide kostenlos auf der Revopoint Support-Download-Seite. Für Photogrammetrie → RealityScan (Epic Games Launcher) bzw. die Mobile-App.
  2. Scanner mit beiliegendem USB-Kabel (Type-C) am PC anschließen. Der MetroX braucht zusätzlich das mitgelieferte Netzteil. (Für RealityScan entfällt dieser Schritt.)
  3. Objekt vorbereiten: stabilen Stand schaffen, ggf. auf dem Drehteller oder der Magnet-Metallplatte (siehe Zubehör) positionieren.
  4. Tracking-Methode wählen (Feature- oder Marker-basiert, siehe nächster Abschnitt).
  5. Belichtung einstellen, Probescan starten, dann den vollständigen Scan durchführen.
  6. Im Anschluss: Punktwolke fusionieren, Mesh erzeugen, exportieren (z. B. als STL für den 3D-Druck).

Eine ausführliche Schritt-für-Schritt-Anleitung steht auf den jeweiligen Unterseiten.

Scan-Methoden: Feature vs. Marker

Beide optischen Scanner unterstützen zwei grundlegende Tracking-Verfahren:

  • Feature-Tracking: Die Software richtet aufeinanderfolgende Aufnahmen über die geometrischen Merkmale des Objekts aus. Funktioniert gut bei detailreichen, asymmetrischen Objekten ohne Wiederholmuster.
  • Marker-Tracking: Es werden gleichmäßig verteilte Marker-Punkte auf dem Objekt oder dem Trägertisch angebracht; die Software richtet die Aufnahmen darüber aus. Notwendig bei flachen, symmetrischen oder featurarmen Oberflächen.

Beim POP 3 Plus gibt es zusätzlich »Global Marker Tracking« für sehr große Objekte (Marker-Datei wird in einem ersten Schritt aufgebaut). Quelle: POP 3 Plus User Manual.

RealityScan arbeitet mit Photogrammetrie und benötigt prinzipiell keine Marker; bei featurarmen Oberflächen können aufgeklebte Marker-Sticker oder Sprenkelmuster jedoch ebenfalls die Bildregistrierung verbessern.

Zubehör

Selbstgedruckte Marker-Blöcke (Eigenbau)

Im FabLab haben wir einen eigenen Satz Marker-Blöcke produziert. Jeder Block enthält einen kleinen eingeklebten Magneten und kann so auf metallischen Trägerflächen oder mit der mitgelieferten Magnetplatte fixiert werden. Aktueller Bestand:

Form Anzahl
Große Dreiecke 8
Halbe Dome 15
Kleine Würfel 15
Ganze Stange 2 (+ 4 misslungene Drucke)

Nicht alle Blöcke sind bereits mit Marker-Aufklebern versehen. Wer noch nicht beklebte Blöcke benötigt, kann selbst Marker aufkleben oder einen Labsitter ansprechen.

Hinweise zur Handhabung:

  • Magnete vorsichtig lösen, damit der Klebeverbund nicht aufreißt. Sollte sich ein Magnet doch lösen, bitte wieder einkleben oder dem Werkstattpaten melden.
  • Die Selbstbau-Lösung orientiert sich am Original-Revopoint-Marker-Block-Kit (Hersteller-Preis ca. 250 €) — die Maße und das Magnetprinzip sind vergleichbar, das Material und die Herstellung sind selbst gemacht.

Eigene Marker-Blöcke: Dreiecke, Dome, Würfel und Stangen (zur Zeit noch teilweise unbeklebt)

Magnet-Metallplatte

Eine schwarze Metallplatte ergänzt seit Kurzem das Zubehör. Sie liegt zusammen mit den Markerblöcken neben dem MetroX. Die Magnetmarker haften direkt darauf und ergeben einen verlässlichen Marker-Hintergrund — in der Praxis deutlich stabilere Tracking-Ergebnisse als bei losen Markern auf einem reinen Drehteller.

Empfohlen: Bei Scans, die bisher mit dem klassischen Drehteller schlecht funktioniert haben, einen erneuten Versuch mit der Magnetplatte und einer ähnlichen Marker-Anordnung wie auf dem Foto unternehmen.

Drehteller

Klassischer (nicht motorisierter) Drehteller des POP 3 Plus für kleine bis mittlere Objekte.

DrehtellerDrehteller mit Objekt

Scanspray

Bei stark spiegelnden, transparenten oder sehr dunklen Oberflächen ist mattierendes Scanspray (im Lab nicht standardmäßig vorrätig — selbst mitbringen oder absprechen) hilfreich. Das offizielle Revopoint-Spray ist im Revopoint-Shop erhältlich; im Handel gibt es kreidebasierte Alternativen.

Tipps und Tricks

  • Beleuchtung: Direkte Sonneneinstrahlung und harte Schlagschatten vermeiden. Diffuses, gleichmäßiges Licht ist optimal.
  • Stabiler Aufbau: Objekt darf sich während des Scans nicht bewegen. Rutscht es auf dem Drehteller, mit Knete oder Klebepunkten fixieren.
  • Sensor sauber halten: Vor dem Scan die Front mit einem fusselfreien Tuch reinigen.
  • Mehrfache Scans aus verschiedenen Winkeln liefern bessere Modelle als ein einziger Rundscan — besonders beim MetroX in Cross-/Parallel-Lines-Modus (Quelle: MetroX Product Details, Punkt 29).
  • Belichtung anpassen: Im Vorschaubild des Tiefenkamera-Fensters möglichst wenig blaue (zu wenig Licht) und rote (Überbelichtung) Flächen anstreben.
  • Schwierige Objekte vorbehandeln: Glas, Spiegel, Klavierlack, schwarze Folie → vorher mit Scanspray mattieren.

Schwierige Materialien und Objekte

  • Transparente und sehr klare Materialien (Glas, klares Acryl) — Scanspray nötig
  • Spiegelnde Oberflächen (Chrom, polierter Stahl) — am MetroX direkt machbar (Cross/Parallel Lines), beim POP 3 Plus mit Scanspray
  • Sehr dunkle, lichtschluckende Oberflächen (schwarzer Samt) — Scanspray empfohlen
  • Sehr filigrane Strukturen (dünne Drähte, Borsten) — Auflösungsgrenze beider Scanner
  • Bewegliche Objekte (Personen, die nicht stillhalten, Tiere) — Beim MetroX grundsätzlich nicht für Personen geeignet (Class 2M Laser), beim POP 3 Plus möglich

Software

  • POP 3 Plus: Revo Scan — verfügbar für Windows, macOS, Android und iOS.
  • MetroX: Revo Metro (eigene Software, nicht Revo Scan) — nur Windows und macOS, keine Mobile-App.
  • RealityScan: RealityScan 2.x (Desktop, Windows 10/11, NVIDIA-GPU empfohlen) sowie RealityScan Mobile (iOS/Android). Kostenlos für Anwender mit Jahresumsatz < 1 Mio. USD.
  • Alle Programme sind kostenlos.

Logbuch

  • 07.04.2024 Seite ursprünglich angelegt.
  • Dezember 2024 Revopoint POP 2 wurde wegen eines Defekts durch den POP 3 Plus ersetzt (über Revopoint-Support organisiert).
  • 2025 Anschaffung des Revopoint MetroX sowie eines GPU-Notebooks zur Verarbeitung. Quelle: Rechenschaftsbericht 2025.
  • April 2026 Eigene Marker-Blöcke und Magnet-Metallplatte ergänzt; Seite umstrukturiert auf Hub + Geräteseiten.
  • Mai 2026 Photogrammetrie-Workflow RealityScan als dritte Option ergänzt.

Quellen

  1. POP 3 Plus User Manual — abgerufen 30.04.2026
  2. MetroX User Manual — abgerufen 30.04.2026
  3. Revopoint Marker Block Kit (Original) — abgerufen 30.04.2026

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maschinen/3d_scanner.txt · Zuletzt geändert: von matthiasp

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