Kamerabasiertes 3D-Scannen

Oberflächendetails speichern

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Das Speichern von Oberflächendetails soll Ihnen später dabei helfen, gesäuberte Bereiche besser ins Gesamtbild einzubetten.
08:31

Transkript

Nachdem wir unser 3D-Modell generiert haben, muss dieses nun genau wie die Punktwolke gesäubert werden. Hierzu ist es einerseits notwendig Fehler in der Oberflächenstruktur zu beheben, gleichzeitig aber auch die Oberflächenstruktur des Gesteins dann im nächsten Schritt wieder hinzuzufügen, sodass ich bearbeitete Bereiche nicht vom Rest des Modells unterscheiden. Es gibt verschiedene Programme am Markt, die sich hierzu anbieten, beispielsweise Autodesk Meshmixer, dass als kostenlose Alternative zu klassischer Sculpting Software darauf spezialisiert ist, Modelle für den 3D-Druck vorzubereiten, außerdem bietent es nützliche Werkzeuge zur Säuberung. Am effizientesten gestaltet sich aber die Arbeit in einem Sculptingprogramm, wie Sculptris, Matte Box oder ZBrush. Gerade ZBrush hat innerhalb der Industrie eine hohe Verbreitung und ist der quasi Standard im Bereich Sculting. Sie können die folgenden Arbeitsschritte aber prinzipiell mit jeder der genannten Softwarepakete, sowie vielen anderen Anwendungen durchführen. Beginnen wir damit unser Modell in ZBrush zu importieren. Wir hatten unser Modell als OBJ exportiert, das heißt, hierzu lade ich jetzt aus unserer Projektstruktur das Modell. Das kann einige Sekunden dauern, da es sich ja dabei um mehrere Millionen Polygone handelt. Das geladene Modell ziehe ich nun im Viewport auf, halte dabei aber die Shift-Taste gedrückt, um die Ausrichtung zu fixieren. Anschließend wechsele ich auf den Edit-Modus und kann mich nun um das Objekt bewegen. Ich habe hier noch die Drahtgitter an sich zugeschaltet, das heißt, mit dem Tastaturkürzel Shift+F kann ich diese deaktivieren. So, unser Modell ist um 90 Grad gedreht, das ist aber kein Problem, das liegt an der unterschiedlichen Interpretation der Achsen, die die einzelnen Programme nutzen. So, wenn Sie sich das Modell etwas näher anschauen, dann sehen Sie, dass es hier, besonder im Bereich des Körpers, eine sehr schöne Wiedergabe der Oberflächenstruktur gibt, man sieht das auch hier am Rücken, dass die anatomischen Merkmale genau so gut sichtbar sind, so, diesen Schritt mache ich kurz rückgängig, hier hatte ich aus Versehen gleich mit der Pinselspitze gezeichnet. So, wir sehen aber auch, dass es Bereiche gibt, die fehlerbehaftet sind und die wir natürlich ausbessern müssen, wie eben hier im Hals- und Kopfbereich, beziehungsweise hinter dem Ohr und natürlich gibt es auch im unteren Bereich das Problem, dass wie hier ein Loch haben, dass wie gerne schließen würden. Um die fehlerbehafteten Bereiche zu säubern, würde ich Ihnen empfehlen, dass Sie sich einen anderen Bereich des Modells aussuchen, auf dem die Oberflächenstruktur dem entspricht, wie Sie sich gerne auf dem restlichen Modell wünschen würden. Und diesen Bereich werden wir nun dazu nutzen, von der Oberflächenstruktur eine Pinselspitze anzulegen, die wir dann nach der Säuberung des Modells, auf den gesäuberten Bereich erneut übertragen können. Hierzu markiere ich jetzt einen solchen Bereich, invertiere anschließend die Maske und verstecke dann den nicht maskierten Bereich. Versuchen Sie den maskierten Bereich, so groß wie möglich zu wählen, um möglichst viel der Oberflächenstruktur, innerhalb des Alphas speichern zu können. Am Beispiel dieser Engelsstatur, bietet sich beispielsweise der Rücken oder die Seite des Torsos an. Ich entscheide mich hier für einen Teils des Rückens und maskiere mir diesen. So beispielsweise. So, nun drehe ich die Maske und kann dann im Bereich "Visibility", dort mich entscheiden, was ich damit machen möchte. Sie haben jetzt die Möglichkeit, dass nicht maskierte zu verstecken, in dem Fall wäre das nicht maskierte der Bereich, den ich behalten möchte oder eben, alles was ich ursprünglich versteckt hatte, das kann ich mir dann auch hier mit der Funktion wieder anzeigen lassen. Da ich natürlich den maskierten Bereich behalten möchte, das heißt, alles was nicht maskiert ist, möchte ich verstecken, war das drehen oder invertieren der Maske an dieser Stelle umsonst, das heißt, diesen Schritt habe ich rückgängig gemacht, indem ich die Maske erneut invertiert habe und nun kann ich diesen Bereich, den ich nicht maskiert habe, ganz einfach verstecken. Sie müssten jetzt aus diesem Bereich, den Sie sich hier freigestellt haben ein eigenes Modell generieren, weil wir für die Speicherung der Oberflächendetails, innerhalb eines Alphakanals Texturkoordinaten benötigen. Und diese Texturkoordinaten können eben nur auf Objekten in ZBrush erstellt werden von denen keine Teile versteckt sind, das heißt, in diesem Fall müssten wir das Modell einmal so konvertieren, dass der gesamte, zum Zeitpunkt, wie wir das jetzt uns anzeigen lassen versteckte Bereich, nicht mehr zum Modell gehört. Es gibt verschiedene Lösung hierfür, ich mache das ganz einfach, indem ich das Modell erneut in ein PolyMesh3D konvertiere, somit ist der versteckte Bereich nicht mehr existent und ich kann jetzt die Texturkoordinaten anlegen, bevor ich dann die Oberflächenstruktur in einen Alpha schreibe. Die UV-Koordinaten können Sie ebenfalls auf verschiedenen Wegen anlegen, ich nutze hierzu ganz gerne den UV Master, für eine solche einfachere Aufgabe eignet sich dieser ausgezeichnet. Ich wickele jetzt einmal das Modell ab, das dauert einen Moment und dann ist es auch schon passiert und jetzt können wir uns überlegen, wie wir die Oberflächenstruktur in einen Alphakanal speichern, um diesen dann als Pinselspitze benutzen zu können. Hierzu wäre es zum Beispiel sinnvoll eine Cavity Map zu verwenden, die finden Sie unter "Masking" und können sich dann die Oberflächenstruktur, erstmal als Maske hervorheben lassen, beispielsweise als Cavity und mit dieser Maske, die wir jetzt uns generiert haben, können wir eben auch einen Alpha erstellen, indem wir hier daraus einen Alpha kreieren. Wir haben jetzt hier in diesem Bereich den Alpha und sehen aber, dass dieser natürlich die Information wunderbar hervorgehoben hat, die wir uns hier über die Cavity Maskierung erstellt haben, aber wenn ich diese Sache jetzt in ZBrush aufbringen würde, dann hätte ich natürlich auch diese weißen Ränder, beziehungsweise den harten Übergang des maskierten Bereichs zum weißen Rand, das möchte ich natürlich vermeiden und die einfachste Lösung hierfür wäre ein radialer Verlauf von der Mitte dieses Alphakanals zum Rand und den können Sie sich natürlich durch den Export des Alphakanals in Photoshop ganz einfach anlegen und dann als neuer Grafik das Ganze wieder importieren. Für diesen Moment, jetzt hier ist es viel einfacher das in ZBrush selbst zu lösen. Sie können hier oben im Menü "Alpha" diesen Alpha modifizieren und haben dort die Möglichkeit, ich werde das hier mal ganz kurz so abdocken, und jetzt haben Sie hier die Möglichkeit, den Alphakanal zu modifizieren und eben diesen "Radial Fade" hinzuzufügen, der dafür sorgt, dass wir genau diesen Effekt bekommen. Und jetzt habe ich hier wunderbar die Möglichkeit mit dem Alpha und beispielsweise dem DragDot- Modus dieses Element als Oberflächenstruktur auf einen Sculpting aufzubringen. Dies wird notwendig sein, da wir im nächsten Schritt, einzelne Bereiche von Fehlern säubern werden. Damit diese Bereiche sich von der restlichen Oberfläche nicht unterscheiden, können wir dann, die eben beschriebene Technik dazu nutzen, hier in den Bereichen wieder Struktur zu geben.

Kamerabasiertes 3D-Scannen

Scannen Sie Objekte mithilfe Ihrer Digitalkamera und der Software Agisoft PhotoScan und erstellen Sie daraus dreidimensionale Modelle.

2 Std. 25 min (30 Videos)
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Erscheinungsdatum:01.08.2016

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