Menschliches gesicht 3d scanner

Arten von 3D-Gesichtscannern

Ein 3D-Gesichtscanner ist ein Gerät, das detaillierte 3D-Modelle des menschlichen Gesichts erfasst. Dies wird durch die präzisen Punktmessungen der Gesichtsgeometrie ermöglicht, die gewonnen und die Scan-Daten verarbeitet werden. Diese Art von 3D-Scanner ist unter anderem in Branchen wie Gesundheitswesen, Mode, Unterhaltung und Forensik von Bedeutung.

Abhängig von der Anwendung sind verschiedene Arten von 3D-Gesichtscannern verfügbar. Dazu gehören die folgenden:

• Handscanner: Diese Scanner sind einfach zu bedienen und ihr Design ermöglicht es, Objekte zu scannen, während man das Gerät hält. Handheld-3D-Scanner verwenden Laser- oder Lichttechnologie, um die Geometrie eines Gesichts präzise zu messen. Auch bei den Handheld-3D-Scannern werden präzise Punktmessungen gewonnen und Scan-Daten verarbeitet. Das Ergebnis ist ein detailliertes 3D-Modell des gescannten Gesichts. Der Handheld-3D-Scanner arbeitet mit verschiedenen Scan-Technologien, wie z. B. Laser-Triangulation, strukturiertem Licht oder Tiefenmessung. Er wird am häufigsten in der Qualitätskontrolle und -inspektion, Produktentwicklung, Reverse Engineering und im 3D-Druck eingesetzt.
• Feste oder stationäre Scanner: Feste oder stationäre 3D-Scanner sind genauer als Handheld-3D-Scanner. Sie verfügen über eine hohe Präzisionsmessung und werden häufig für Anwendungen verwendet, die zuverlässige und konsistente 3D-Daten erfordern. Um diese Genauigkeit zu erreichen, erhält der 3D-Gesichtscanner eine stabile und kontrollierte Scan-Umgebung. Der feste 3D-Scanner erhält detaillierte 3D-Daten eines untersuchten Gesichts. Dies wird durch die Integration einer hochauflösenden Kamera und eines präzisen Positionierungssystems ermöglicht. Die Gewinnung genauer und konsistenter Messwerte für Qualitätskontroll- und Inspektionsanwendungen sowie für Reverse Engineering und digitale Archivierung ist in der Fertigungs- und Ingenieursindustrie entscheidend. Um dies zu erreichen, muss die Präzision bei der geometrischen Gesichtsmessung durch Schritte wie die Verwendung von Lasern und CCD-Sensoren zur Gewinnung der Scan-Daten gewährleistet sein.
• Mobile/Smartphone-Scanner: Mobile 3D-Gesichtscanner sind so konzipiert, dass sie mit Smartphones oder Tablets funktionieren. Diese 3D-Scanner verwenden Technologien wie strukturiertes Licht oder Tiefenmessung, um die 3D-Geometrie des menschlichen Gesichts zu erfassen. Mobile Scanner eignen sich hervorragend für Anwendungen wie digitale Avatare, Augmented Reality und einfache 3D-Modellierung. Sie sind tragbar und einfach zu bedienen. Sie sind jedoch möglicherweise nicht so genau wie die Handheld- oder Fest-Scanner.

Funktion und Eigenschaften

3D-Scanner für Menschen bieten eine Reihe von Funktionen und Eigenschaften, darunter;

• Scanauflösung: Die Scanauflösung bestimmt den Detaillierungsgrad, der im 3D-Modell erfasst wird. Höhere Auflösungen bieten präzisere Details, insbesondere für Gesichtsmerkmale wie Falten, Poren und Texturen.
• Scangeschwindigkeit: Die Scangeschwindigkeit ist ein wichtiger Aspekt in stark frequentierten Bereichen. Ein schneller Scanvorgang minimiert Wartezeiten und verhindert Engpässe. Darüber hinaus reduzieren schnellere Scanner die Wahrscheinlichkeit von Objektbewegungen während des Scans, was zu genaueren Ergebnissen führt.
• Mehrwinkel-Scannen: Einige Scanner bieten Mehrwinkel-Scanfunktionen, mit denen sie Objekte aus verschiedenen Perspektiven erfassen können. Diese Funktion verbessert die Genauigkeit und Detailgenauigkeit des 3D-Modells, insbesondere bei komplexen Geometrien.
• Auflösung & Detail: 3D-Scanner können die Form und das Erscheinungsbild eines Objekts präzise in digitaler Form erfassen. Dies ermöglicht eine vollständige Inspektion, ohne das Objekt physisch zu berühren. Es hilft, selbst kleinste Merkmale wie Risse, Unebenheiten und andere komplizierte Merkmale zu identifizieren.
• Texturerfassung: Die Fähigkeit von 3D-Gesichtsscannern, Daten zur Oberflächentextur des gescannten Objekts zu sammeln, wird als Texturerfassung bezeichnet. Dazu gehören Details wie Farbe, Muster und alle anderen Oberflächenmerkmale. Das Hinzufügen von Oberflächentextur zu einem 3D-Modell verbessert die visuelle Qualität und den Realismus erheblich.
• Nachbearbeitungssoftware: Viele 3D-Gesichtsscanner werden mit Nachbearbeitungssoftware geliefert, um die gescannten Daten zu verfeinern und zu optimieren. Diese Software ermöglicht es Benutzern, das 3D-Modell zu bearbeiten, Rauschen zu reduzieren, Löcher zu füllen und Texturen hinzuzufügen, um eine saubere und polierte Ausgabe zu gewährleisten.
• Benutzerfreundlichkeit: Moderne 3D-Gesichtsscanner wurden mit Blick auf Benutzerfreundlichkeit entwickelt. Sie verfügen häufig über intuitive Oberflächen, geführte Scanvorgänge und automatisierte Prozesse, um den Bedarf an umfangreicher Schulung oder technischem Fachwissen zu minimieren.
• Konnektivität: 3D-Scanner bieten eine Reihe von Konnektivitätsoptionen, um gescannte Daten zur Verarbeitung, Speicherung oder Weiterverwendung an andere Geräte zu übertragen. Zu den gängigen Konnektivitätsoptionen gehören USB, WLAN, Bluetooth und Ethernet.
• Haltbarkeit & Tragbarkeit: 3D-Scanner sind robuste und tragbare Geräte, die für den Einsatz unter verschiedenen Bedingungen ausgelegt sind. Sie sind in der Regel klein, leicht und einfach zu transportieren und zu bewegen.

Anwendungen von 3D-Gesichtscannern

Viele Branchen setzen 3D-Gesichtscanner ein. Sie werden in der Medizin, Sicherheitsbehörden, Kunst, Bildung und anderen Bereichen eingesetzt. Hier sind einige detaillierte Anwendungen von 3D-Scannern für das menschliche Gesicht:

• Arztpraxen für Spezialdisziplinen

  Krankenhäuser und Kliniken für plastische Gesichtschirurgie, Kieferorthopädie sowie Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie verwenden 3D-Gesichtsscanner. Sie erstellen präzise digitale Modelle der Gesichter der Patienten. Die Ärzte führen detaillierte Analysen durch und erstellen mit Hilfe dieser Modelle individuelle Behandlungspläne. Die 3D-gescannten Bilder zeigen dem Patienten visuell seine zu erwartenden Ergebnisse.

• Virtuelles Anprobieren

  In der Brillen-, Schmuck- und Kosmetikindustrie verwenden Unternehmenskäufer den 3D-Gesichts-Scanner, um virtuelle Anprobe-Erlebnisse zu schaffen. Kunden scannen ihre Gesichter in Echtzeit. Anschließend erfolgt die virtuelle Platzierung von Produkten auf ihren Gesichtern. Dieser Prozess erhöht das Kundenengagement und hilft Kunden, fundiertere Kaufentscheidungen zu treffen.

• Animation und Spielfigur

  Die Animations- und Videospielindustrie verwendet 3D-Scanner für das menschliche Gesicht, um die Charaktererstellung zu beschleunigen. Sie scannen die Gesichter von echten Schauspielern. Dieser Prozess erfasst detaillierte Gesichtsausdrücke und macht das Charakterdesign für Filme und Videospiele einfach und schnell.

• Bewahrung des Kulturerbes

  Archäologische Museen und Kunstinstitutionen verwenden den 3D-Gesichts-Scanner, um präzise digitale Aufzeichnungen von antiken Artefakten und Skulpturen mit Gesichtsmerkmalen zu erstellen. Historische Objekte werden tief gescannt. Anschließend werden 3D-Modelle gedruckt oder in virtuellen oder Augmented-Reality-Ausstellungen gezeigt. So wird das Kulturerbe für zukünftige Generationen bewahrt.

• Bildung und Forschung

  Universitäten und Forschungseinrichtungen haben Abteilungen für menschliche Anatomie und Anthropologie, die den 3D-Gesichts-Scanner verwenden, um das menschliche Gesicht besser zu verstehen und zu erforschen. Sie scannen echte Menschen, um genaue und detaillierte Daten über die Variationen in der Gesichtsstruktur und den Merkmalen verschiedener Populationen zu erhalten.

• Sicherheit und Zugangskontrolle

  In Regierungsbehörden und Sicherheitsfirmen spielt der 3D-Gesichts-Scanner eine wichtige Rolle bei der Identitätsprüfung und Zugangskontrolle. Er scannt Personen, um digitale 3D-Gesichtserkennungssysteme für eine präzise Identifizierung zu erstellen. Dies verbessert die Sicherheit. Der Einsatz von 3D-Gesichtsscannern reduziert das Risiko von Identitätsbetrug.

• Personalisierte Produkte

  Einige Branchen verwenden den 3D-Gesichts-Scanner jetzt, um maßgeschneiderte oder personalisierte Produkte zu erstellen. Die Gesichter der Kunden werden einfach gescannt. Anschließend werden die aus dem Scan gewonnenen Daten verwendet, um personalisierte Artikel wie Tassen, Figuren und 3D-gedruckte Masken herzustellen.

So wählen Sie einen 3D-Gesichts-Scanner

Der richtige 3D-Gesichts-Scanner, der den jeweiligen Bedürfnissen entspricht, sollte sorgfältig ausgewählt werden und ist nicht für jeden gleich. Einige wichtige Faktoren sollten berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass er die spezifischen Anforderungen erfüllt.

• Scangeschwindigkeit:

Ein wichtiger Faktor, der berücksichtigt werden sollte, ist die Zeit, die der Scanner benötigt, um den Scan abzuschließen. Mit einem schnelleren Scanner ist es einfacher, in kürzerer Zeit ein Faksimile zu erstellen. Ein solcher Scanner ist auch effizienter, da schnellere Scans Zeit für mehrere Scanprojekte sparen können.

• Genauigkeit & Auflösung:

Die Präzision, mit der der 3D-Gesichts-Scanner gewonnen werden kann, und der Detaillierungsgrad des gescannten Modells bei der gescannten Auflösung. Um eine präzise Darstellung des menschlichen Gesichts zu erhalten, sollte man darauf achten, dass der Scanner über eine ausreichende Genauigkeit und Auflösung verfügt. Diese beiden Spezifikationen sind für ein hochwertiges 3D-Modell entscheidend. Es ist wichtig, ein 3D-Modell des menschlichen Gesichts zu erhalten, das seine Geometrie detailgenau wiedergibt. Daher ist es wichtig, die Genauigkeit und Auflösung des Scanners zu überprüfen.

• Farbpalette:

Die Fähigkeit des 3D-Gesichts-Scanners, den tatsächlichen Farbton und die Farbe des gescannten Gesichts zuverlässig zu erkennen und aufzuzeichnen, wird als Farbwiedergabe bezeichnet. Für 3D-Druckanwendungen ist die Farbwiedergabe entscheidend, da sie garantiert, dass das gedruckte Modell die Person, deren Gesicht gescannt wurde, getreu wiedergibt.

• 3D-Gesichts-Scanner-Software:

Um aus den rohen Scandaten ein digitales 3D-Modell zu erstellen, wird Face-Scanner-Software verwendet. Die Softwarepakete umfassen in der Regel neben den Scan- und Verarbeitungsfunktionen auch Tools zum Bearbeiten und Korrigieren des gescannten Netzes.

• Digitales Archiv:

Ein digitales Archiv ist eine Sammlung digitaler Dateien, die an einem bestimmten Ort gespeichert und aufbewahrt werden. Nach dem Scannen können die 3D-Gesichtsmodelle in einem digitalen Archiv zur sicheren Aufbewahrung abgelegt werden.

• Netzreparatur:

Nach dem Scannen behebt die Netzreparatursoftware das Netz des 3D-Modells auf einem Computer. Gescannte 3D-Modelle können Defekte wie Löcher, unregelmäßige Kanten oder nicht-manifold Kanten aufweisen, und die Netzreparatursoftware kann diese beheben, um sicherzustellen, dass das Modell vollständig und korrekt ist.

• Exportformate:

Nach dem Scannen können die 3D-Gesichtsmodelle dank eines 3D-Gesichts-Scanners in verschiedenen Dateiformaten exportiert werden. STL, OBJ, PLY und 3MF sind einige gängige Exportformate.

• Scanbereich:

Der Abstand zwischen den Sensoren des Gesichtsscanners und dem gescannten Gesicht wird als Scanbereich bezeichnet. Es gibt 3D-Gesichts-Scanner mit unterschiedlichen Scanbereichen.

Q & A

F: Wie hoch ist die Auflösung des 3D-Gesichts-Scanners?

A: Die Auflösung eines 3D-Gesichts-Scanners kann hoch sein, insbesondere wenn es sich um einen USB-3.0-Scanner handelt. Der High-Resolution 3D Face Scanner HC1 kann Modelle mit einer Auflösung von bis zu 1 mm scannen und generieren. Der Detaillierungsgrad hängt vom jeweiligen Modell des verwendeten Scanners ab.

F: Wie lange dauert es, das Gesicht einer Person mit einem 3D-Scanner zu scannen?

A: Die Dauer hängt von der Art des verwendeten 3D-Gesichts-Scanners ab. Handheld-Scanner benötigen eine kürzere Zeit von etwa 10 Sekunden, während einige feste Scanner 5 bis 60 Sekunden für den Scan benötigen.

F: Was sind die Ausgänge des 3D-Gesichts-Scanners?

A: Ein 3D-Gesichts-Scanner erzeugt mehrere Ausgänge, wobei die wichtigsten ein 3D-Modell/Netz und eine Texturkarte sind. Diese Ausgänge können in verschiedenen Branchen eingesetzt werden, z. B. im Gaming, AR/VR, AI-Training und Charakterdesign.

F: Was ist die Arbeitstemperatur für 3D-Gesichts-Scanner?

A: Gesichts-Scanner, die strukturiertes Licht verwenden, funktionieren in der Regel gut bei dunklen bis normalen Lichtverhältnissen. Scanner, die mit Laser-Scannen arbeiten, können bei allen Lichtverhältnissen arbeiten, sogar in vollständiger Dunkelheit.