KurzcharakterisierungFür Designer und andere im 3D-Bereich tätige Anwender sind die neuen handgeführten Laserscanner FastSCAN COBRA und FastSCAN SCORPION die ultimativen Digitalisierwerkzeuge. Sie ermöglichen die extrem schnelle, einfache und komfortable Objektvermessung. Anders als bei konventionellen Scannern sind keine aufwendigen Zusatzeinrichtungen wie motorisierte Führungen und hochpräzise Mechanikelemente mehr erforderlich.
COBRA oder SCORPION sind sofort installiert und einsatzbereit. Während des Überstreichens der Oberfläche mit der Laserlinie des "Sensor-Zauberstabs" wie mit einer Farbspritzpistole wird simultan ein 3D-Modell des Objektes erzeugt und auf dem Computer-Monitor dargestellt. Als Ergebnis stehen hochwertige und vollständige Modelle in Standard-Exportformaten für viele Anwendungen zur Verfügung.
Der FastSCAN COBRA ist mit einem Laser und einer Miniaturkamera ausgestattet, der FastSCAN SCORPION mit zwei Kameras. Diese sind symmetrisch zum Lasers an einem entsprechend verlängerten Handgriff angebracht. Auf diese Weise lassen sich Abschattungseffekte reduzieren, da gleichzeitig zu beiden Seiten der Laserlinie gemessen wird. Theoretisch erfasst der SCORPION während eines Messvorgangs doppelt so viele Daten wie der COBRA. Ansonsten bestehen zwischen beiden Systemen keine weiteren Unterschiede, weder im Aufbau noch in der Funktion noch in den technischen Spezifikationen.
HighlightsErschließung bisher undurchführbarer Projekte:
Als leichtester und portabelster Scanner, den die Industrie zu bieten hat, erlaubt der FastSCAN Anwendungen, die jenseits der Möglichkeiten anderer Systeme liegen: Erfassung archäologischer Fundstücke unmittelbar an der Grabungsstätte, Objektdigitalisierung vor Ort in Anlagen/Einrichtungen/Labors, oder Vermessung unter sensitiven Bedingungen wie z. B. in der Medizin.
Modellerzeugung in Echtzeit:
Bereits während des Scannens wird ein exaktes Abbild der Objektoberfläche erzeugt, wodurch sich der gesamte Modellierungsprozess erheblich verkürzt.
Einfache handgeführte Digitalisierung:
Die Vermessung erfolgt durch sanftes, gleichmäßiges Überfahren der Oberfläche mit der Profillinie des Laserstabs - vergleichbar mit der Sprühlackierung eines Gegenstandes.
Sofortige 3D-Visualisierung:
Simultan mit der Digitalisierung entsteht ein Abbild des Objekts auf dem Computer-Monitor. Überlappende bzw. mehrfach gescannte Bereiche werden nach Abschluss der Digitalisierung bereinigt und nahtlos zu einem offenen oder geschlossenen 3D-Modell verbunden.
Kommunikation mit industriellen Grafik-Anwendungen:
3D-Resultate können in eingeführten Standard-Formaten ausgegeben und in andere Programme für 3D-Design, Grafik, CAD usw. übernommen werden.
3D-Digitalisierung mit dem „Zauberstab“:
Beim Scannen wird eine Schnittebene aus Laserlicht über das Objekt bewegt. Die auf der Oberfläche erzeugten Profillinien werden von der seitwärts angeordneten Kamera aufgenommen und zusammen mit der Positionsinformation des Sensorstabes zur 3D-Prozessierungseinheit weitergeleitet.
Die FASTRAK-Technologie von Polhemus:
Das Geheimnis des Zauberstabes beruht auf dessen Ausrüstung mit der patentierten Bahnverfolgung FASTRAK. Diese Technik ermöglicht die ständige Bestimmung von Position und Orientierung des Stabes mit Hilfe eines Magnetfeldes als Informationsträger und damit die vollständige 3D-Rekonstruktion der Objektoberfläche im Computer.
Scannen bewegter Objekte:
Die FASTRAK-Technologie ermöglicht auch die Digitalisierung bewegter bzw. lebender Objekte. Hierzu muss lediglich der zweite Tracker-Empfänger am Objekt befestigt und FastSCAN auf diesen umgeschaltet werden.
Der perfekte Digitalisierer für nichtmetallische Gegenstände:
Da der FastSCAN auf elektromagnetischer Basis arbeitet, eignet er sich hervorragend für die Digitalisierung nichtmetallischer, undurchsichtiger Objekte.
Technische Details und Spezifikationen Prozessorsystem:
Aufbau mit Hilfe eines speziellen Video-Prozessors und eines magnetischen FASTRAK Bahnverfolgers von Polhemus.
Sensorstab:
Einheit bestehend aus einem Dioden-Linienlaser (670 nm, 1 mW/Sicherheitsklasse II), einer monochromen Miniaturkamera mit Empfindlichkeitsanpassung und einem Magnetempfänger (Receiver), montiert auf einem ca. 230 mm langen Träger mit Handgriff und zweistufigem Schalter.
Referenzsystem:
Bahnverfolgung mit Hilfe eines magnetischen Senders (Transmitter) und eines Empfängers (Receiver) zur Befestigung auf beweglichen Objekten.
Rechner-Schnittstelle:
Datenübertragung zum (ECP-fähigen) Parallel-Port oder zum USB-Anschluss
Software:
Flexible, intuitive Bedieneroberfläche, 3D-Modellvisualisierung (Punktwolke, Drahtgitter, flach/weich schattierte Oberfläche, Normalenrichtungen), 3D-Navigation (Rotation, Zoom, Zentrierung, Skalierung), Vermessung am Bildschirm, wählbare Auflösung, Oberflächenvereinfachung, Facetten-Dezimierung, Entfernung von Störmessungen und Ausreißern,
Modellexport als Punktewolken oder Polygongitter in Standardformaten (3DStudio/3DS, ASCII/TXT, AutoCAD/DXF, IGES/IGS, Lightwave/LWO, Matlab/MAT, Stereolithographie/STL, Virtual Reality Modeling Language/WRL, Wavefront/OBJ, Open Inventor/IV, Visualization Toolkit/VTK, AAOP und OP3 (neu für FastSCAN-Anwendungen in der Orthopädie und Prothetik)
Weitere nützliche Werkzeuge:
Bearbeitung und Darstellung einzelner Sweeps, Unterstützung stereoskopischer Displays, Scanner-Steuerung, Kontrolle und Korrektur der Kalibration, Scanner-Betrieb über Kommandozeilen und als Batch-Prozess, direkte Umleitung von Scannerdaten in andere Programme (Piping) u.a. Features
Auflösung:
Die Länge der Laserlinie variiert mit dem Abstand zur Objektoberfläche (typischerweise 150 mm bei 200 mm), entsprechend auch die Auflösung längs der Linien (typischerweise 0.5 mm bei 200 mm). Die Scan-Geschwindigkeit des Systems beträgt 50 Linien/s, wobei der Linienabstand bzw. die Auflösung senkrecht zu den Linien von der Verfahrgeschwindigkeit abhängt (typischerweise 1 mm bei 50 mm/s).
Arbeitsraum:
Bis zu ca. 760 mm Abstand zwischen Sensor und Sender bzw. ca. 75 - 680 mm Abstand zwischen Sensor und Objekt, Quasi-Verdopplung des Arbeitsraumes durch vergrößerten Transmitter (optionales Zubehör)
Genauigkeit:
Mit dem Sender (Empfänger) als Referenz wird die Genauigkeit durch die Entfernung zwischen Sensor (Empfänger) und Objekt bestimmt (typischerweise 1 mm bei 200 mm).
Messbedingungen:
In der Nähe metallischer Gegenstände oder elektromagnetischer Felder kann es in Folge von Wechselwirkungen mit dem Feld des Bahnverfolgers zu einer Abnahme der Messgenauigkeit kommen. Bei ausreichendem Abstand der magnet-sensitiven Komponenten (ca. 1 m oder mehr) zu metallischen Objekten sollte ein problemloser Betrieb des Systems möglich sein.
Hinweis: Da die Laserlinie für die Kamera sichtbar sein muss, sind Objekte mit durchsichtiger, stark reflektierender oder sehr dunkler Oberfläche weniger gut bzw. nicht zur Vermessung mit einem Laser geeignet. Diese Einschränkungen lassen sich jedoch in den meisten Fällen durch temporäres Einfärben umgehen. Wie bei allen anderen optischen oder laserbasierten Messverfahren auch können jedoch tief gewölbte bzw. optisch unzugängliche Bereiche nicht (vollständig) erfasst werden.
Rechner-Anforderungen:
Standard-Rechner unter Windows NT4, 2000 oder XP, USB-Interface oder ECP-fähiger Parallel-Port, Grafikkarte mit Unterstützung von OpenGL (empfohlen).
LieferumfangSensorstab im Transportkoffer (Dioden-Laser mit Linienoptik, Miniatur-Monochromkamera mit Filterobjektiv, Schalter, Empfindlichkeitsregler und Tracker-Empfänger montiert auf Handgriff), Tracker-Sender (Spezial-Magnetspule), zusätzlicher Tracker-Empfänger zur Arbeitsraum-Vergrößerung oder zum Scannen bewegter Objekte, verstellbarer Kopfreif zur Ergebnisverbesserung beim Scannen von Gesichtern oder Köpfen, Prozessierungseinheit, Kabelsatz, FastSCAN-Software, Kalibrationsdatei und Komplett-Dokumentation
Optionales ZubehörStylus:
Zusätzlicher Taststift (optisch oder mechanisch) zur Markierung einzelner Punkte (Ausgabe erfolgt mit Orts- und Orientierungskoordinaten) und Linien zu Referenzzwecken auf der Modelloberfläche oder im 3D-Raum.
TX4:
Tracker-Sender in vergrößerter Ausführung zur zusätzlichen Arbeitsraum-Erweiterung (Durchmesser bis zu 3m).
RBF:
Plugin-Software zur Steigerung der Modellqualität (Schließen von Löchern, Glätten, Filtern und Extrapolieren von Flächen, detail-konservierendes Vereinfachen und Regularisieren des Polygongitters).
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