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04.12.2013 12:09 (Janine Aegerter)
Forschung an der ETH

Das Smartphone als 3-D-Scanner

Punkt für Punkt kommt dazu, bis ein fertiges Bild entsteht.
Punkt für Punkt kommt dazu, bis ein fertiges Bild entsteht. (Quelle: ETH Zürich.)
Mit dem eigenen Smartphone einen Alltagsgegenstand erfassen und danach als 3-D-Modell drucken? Das dürfte dank einer ETH-App bald möglich sein.

Ein Forscherteam des Computer Vision and Geometry Lab der ETH Zürich hat eine App entwickelt, die es ermöglicht, ein normales Smartphone als 3-D-Scanner zu nutzen. Das ETH Forscherteam, bestehend aus  Petri Tanskanen, Kalin Kolev, Lorenz Meier, Federico Camposeco, Pablo Speciale und Marc Pollefeys, hat die App gestern an der australischen International Conference on Computer Vision erstmals öffentlich präsentiert.

Um ein Objekt zu scannen, aktiviert der Nutzer die Kamerafunktion seines Smartphones und bewegt, statt ein normales Bild zu schiessen, das Handy einfach um das zu erfassende Objekt herum, um es zu erfassen. Wie das funktioniert, zeigen die Forscher anhand eines Videos. Die Bilder würden automatisch erfasst, solange der Nutzer in Bewegung bleibe.

Rasches Feedback

Da die Kalkulationen direkt und in Echtzeit auf dem Smartphone ausgeführt werden, sehe der Nutzer sofort das entstehende 3-D-Modell und könne so abschätzen, wo noch Bildinhalte fehlen, um das Modell zu ergänzen, heisst es weiter. Dies sei ein entscheidender Vorteil gegenüber anderen Lösungen, die die Bilder zeitlich versetzt in einem Batchprozess in der Cloud verarbeiten.

Um die komplexen Berechnungen für die Rekonstruktion von Hunderttausenden von Punkten direkt durchführen zu können, werde der Grafik-Coprozessor (GPU) des Telefons benutzt. Im Gegensatz zu nur-Bild-3D-Capture-Lösungen sei die App zudem in der Lage, die absolute Grösse des gescannten 3D-Objekts zu bestimmen, so die Forscher.

Auch für 3-D-Druck geeignet

Sei das gewünschte Modell einmal erfasst, könne der Nutzer die erfassten Daten in die Cloud laden und das Bild dort verfeinern lassen. Anhand des verfeinerten Modells liesse sich dann auch ein 3-D-Modell drucken. Erfassen lassen sich beispielsweise Gesichter, Ausstellungsobjekte in Museen oder ganz einfach Alltagsgegenstände.

Mit ihrer Smartphone-App wollen die Forscher eine Alternative bieten zu den bestehenden 3D-Scans, die oft eine komplizierte Einrichtung erfordern und nur schwer zu bedienen sind, vor allem im Freien. Die zum Patent angemeldete Technologie wurde laut Mitteilung exklusiv von der ETH Zürich entwickelt und kann auf eine breite Palette von aktuellen Smartphones laufen.

Wie geht es weiter?

Wann die App verfügbar sein wird, ob es bereits interessierte Business-Partner gibt und wie lange es dauert, um ein 3-D-Modell mit dem Handy zu erfassen, konnte die Redaktion bisher nicht in Erfahrung bringen.

Ein Forscherteam des Computer Vision and Geometry Lab der ETH Zürich hat eine App entwickelt, die es ermöglicht, ein normales Smartphone als 3-D-Scanner zu nutzen. Das ETH Forscherteam, bestehend aus  Petri Tanskanen, Kalin Kolev, Lorenz Meier, Federico Camposeco, Pablo Speciale und Marc Pollefeys, hat die App gestern an der australischen International Conference on Computer Vision erstmals öffentlich präsentiert.

Um ein Objekt zu scannen, aktiviert der Nutzer die Kamerafunktion seines Smartphones und bewegt, statt ein normales Bild zu schiessen, das Handy einfach um das zu erfassende Objekt herum, um es zu erfassen. Wie das funktioniert, zeigen die Forscher anhand eines Videos. Die Bilder würden automatisch erfasst, solange der Nutzer in Bewegung bleibe.

Rasches Feedback

Da die Kalkulationen direkt und in Echtzeit auf dem Smartphone ausgeführt werden, sehe der Nutzer sofort das entstehende 3-D-Modell und könne so abschätzen, wo noch Bildinhalte fehlen, um das Modell zu ergänzen, heisst es weiter. Dies sei ein entscheidender Vorteil gegenüber anderen Lösungen, die die Bilder zeitlich versetzt in einem Batchprozess in der Cloud verarbeiten.

Um die komplexen Berechnungen für die Rekonstruktion von Hunderttausenden von Punkten direkt durchführen zu können, werde der Grafik-Coprozessor (GPU) des Telefons benutzt. Im Gegensatz zu nur-Bild-3D-Capture-Lösungen sei die App zudem in der Lage, die absolute Grösse des gescannten 3D-Objekts zu bestimmen, so die Forscher.

Auch für 3-D-Druck geeignet

Sei das gewünschte Modell einmal erfasst, könne der Nutzer die erfassten Daten in die Cloud laden und das Bild dort verfeinern lassen. Anhand des verfeinerten Modells liesse sich dann auch ein 3-D-Modell drucken. Erfassen lassen sich beispielsweise Gesichter, Ausstellungsobjekte in Museen oder ganz einfach Alltagsgegenstände.

Mit ihrer Smartphone-App wollen die Forscher eine Alternative bieten zu den bestehenden 3D-Scans, die oft eine komplizierte Einrichtung erfordern und nur schwer zu bedienen sind, vor allem im Freien. Die zum Patent angemeldete Technologie wurde laut Mitteilung exklusiv von der ETH Zürich entwickelt und kann auf eine breite Palette von aktuellen Smartphones laufen.

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