Inhaltsverzeichnis der Benutzeranleitung
- Erste Schritte
Erste Schritte
Willkommen zu DAVID
DAVID ist eine frei erhältliche Software, die es Ihnen erlaubt, dreidimensionale Objekte zu scannen/digitalisieren. http://www.david-laserscanner.com
Falls Sie nicht gern Anleitungen lesen...
Unsere Software kann sich leider nicht automatisch an Ihre Umgebung anpassen; sie braucht Ihre Hilfe. Deswegen sollten Sie die Anleitung lesen, oder wenigstens die folgenden 5 Hinweise:
- Die Hintergrund-Flächen “Kalibrierkörper” müssen genau im rechten Winkel stehen.
- Schalten Sie alle automatischen Bildanpassungsfunktionen aus (z.B. automatische Belichtungszeit, Gain, Farbtemperatur, Weißausgleich, kontinuierlicher Auto-Focus, …)
- Während der Kamerakalibrierung müssen die Bildeinstellungen (Belichtungszeit, Blende, Umgebungslicht) recht hell sein, so dass das Kamerabild idealerweise so aussieht:
- Während des Scannens müssen die Bildeinstellungen recht dunkel sein. Um geeignete Einstellungen zu finden, sollten Sie das Live-Kamerabild mit der sichtbaren Laserlinie beobachten, und die Einstellungen so justieren, dass die Laserlinie klar sichtbar ist, während der Rest des Bildes möglichst dunkel ist (evtl. komplett schwarz), wie hier:
- Sie müssen den Laser recht “hoch” halten, d.h. der Abstand zwischen Laserlicht-Ebene und der Kamera darf nicht zu klein sein. Andernfalls werden Sie die Meldung “INTERSECTION ANGLE TOO LOW!” (“Schnittwinkel zu klein”) erhalten.
Dies waren die Hauptgründe, warum unsere “ungeduldigen” Beta-Tester nicht sofort Erfolg hatten. Aber es gibt noch weitere Dinge, die Sie wissen sollten, also sollten Sie vielleicht wirklich die Anleitung lesen. (Besonders wenn Ihre Scanergebnisse nicht so schön sind wie unsere Bilder oder die im Wiki oder Forum gezeigten Ergebnisse.) Die Anleitung ist nicht allzu lang… 
Einleitung
Es wurden viele Ansätze zur kontaktlosen Objektoberflächenvermessung und 3D-Objekt-Rekonstruktion vorgestellt; aber oft setzen diese komplexe und teure Ausstattung voraus. Nicht zuletzt wegen der schnell steigenden Zahl effizienter 3D-Hardware- und Software-Systemkomponenten gibt es eine große Nachfrage nach alternativen, preisgünstige Lösungen. DAVID ist solch ein preisgünstiges System zur Gewinnung von 3D-Daten. Die einzigen Hardwareanforderungen sind ein einfacher, kommerzieller, handgehaltener Linienlaser und eine Webcam oder eine Standard-Graubildkamera.
Hardwareanforderungen
PC:
….mit Windows 2000/XP/Vista und dem Microsoft .NET Framework 2.0 oder höher
Laser:
Eine beliebige Lichtquelle, die eine sehr dünne und kräftige Lichtebene erzeugt. Ein 10-Euro-Laser aus dem Baumarkt ist in den meisten Fällen völlig ausreichend. Wir haben fast alle Experimente mit einer Laserdiode mit Zylinderlinse durchgeführt.
Kamera:
Obwohl der Scanner auch mit einer billigen Webcam funktioniert, werden Sie vermutlich mit einer hochwertigen Kamera bessere Ergebnisse erzielen. Farbe ist nur nötig, wenn Sie auch farbige Texturen aufnehmen möchten; andernfalls werden Sie mit einer Graubildkamera bessere Ergebnisse erhalten. Zur Kamera müssen WDM-Treiber vorhanden und installiert sein.
Kalibrierkörper:
Sie brauchen einen Kalibrierkörper, der zur Kalibrierung der Kamera UND als Hintergrund während des Scannens dient. Er muss aus zwei ebenen Flächen (Wände / Platten) bestehen, die in einem genauen 90°-Winkel zueinander stehen. Zur Kamerakalibrierung finden Sie im DAVID-Ordner ein Kalibriermuster, das Sie ausdrucken und auf die Hintergrundflächen kleben können.
Bauanleitung
Die folgenden Schritte zeigen, wie man einen Kalibrierkörper aufbauen kann. Er besteht in diesem Beispiel aus zwei weißen, flachen Plastikplatten, etwas Klebeband, und einem Ausdruck des Kalibriermusters (wählen Sie eines aus den “Calibpoints… .pdf”-Dateien, die der DAVID-Software beiliegen). Sie können das Muster in beliebiger Skalierung (groß oder klein) drucken.
Sie sollten die Skala-Länge (“scale”) messen und notieren, da Sie sie während der Kamerakalibrierung benötigen werden.
Schneiden Sie den Ausdruck an der dünnen, mit einer Schere markierten Linie sehr genau durch. Am Ende ist es sehr wichtig, dass sich die Schnittkanten der zwei Teile genau berühren.
Befestigen Sie die Ausdrücke so an die Platten, dass sich die Schnittkanten genau berühren, wenn die Platten im 90°-Winkel zueinander aufgestellt werden. Man kann zwar Klebeband benutzen (möglichst nicht glänzendes), aber dann wellt sich das Papier nach einigen Tagen. Deshalb ist es besser das Papier vollständig mit Kleber aufzukleben oder selbstklebendes Papier zu verwenden. Beim Auftragen des Klebers ist es wichtig, dass die Fläche vollständig bestrichen wird. Eventuell wäre Sprühkleber da eine Alternative. Wenn die Platten noch nicht montiert sind, sollte ein Buch oder ein ähnlicher Gegenstand zum Fixieren genutzt werden. Arbeitet man hier unsauber, wird sich das Papier leider wieder wellen.
Benutzen Sie ein rechteckiges Objekt, um die beiden Platten genau im 90°-Winkel aufzustellen. Die Achsen des grauen Koordinatensystems in der unteren Ecke müssen perfekt zusammenpassen! Der doppelte Kalibrierpunkt muss sich in der unteren rechten Ecke des Musters befinden (aus Sicht der Kamera).
Diese Vorraussetzungen müssen während der Kamerakalibrierung erfüllt sein. Zum Scannen kann zwar das Kalibriermuster entfernt werden, aber die beiden Platten dürfen nach der Kalibrierung nicht mehr bewegt werden!
Um die Platten aneinander zu befestigen, sollten Sie Klebeband oder besser Winkel und Schrauben benutzen.
Nutzung einer Raumecke
Alternativ können Sie einfach die Ecke eines Raums benutzen, solange die Wände flach sind, einen genauen 90°-Winkel bilden und sich das Kalibriermuster präzise befestigen lässt. Der doppelte Kalibrierpunkt muss sich aus Kamera-Sicht in der rechten unteren Ecke befinden.