iModeller

Das Programm der UZR GmbH & Co KG verfolgt einen ganz anderen Ansatz. So müssen weder Markerpunkte noch geometrische Formen über ein Bild gelegt werden, um daraus ein 3D-Modell zu erhalten. Stattdessen setzt iModeller voraus, dass das Objekt auf einer vordefinierten Unterlage aufgenommen wird (Vgl. Abbildung 2.2).

Dadurch werden aber noch weitere Voraussetzungen an die Aufnahmen gestellt. Die Vorlage muss eben aufliegen und drei Ecken der Vorlage sollten auf jedem Bild zu erkennen sein. Ferner muss das Objekt auf jedem Bild komplett zu sehen sein. Neben diesen Grundvoraussetzungen ist es sinnvoll, Fotos aus einem Winkel von etwa 45° aufzunehmen, das Objekt gleichmäßig auszuleuchten und den Hintergrund einfarbig und möglichst kontrastreich zum Objekt zu halten. Das Handbuch schlägt vor, mit einer Anzahl von 13 bis 20 Fotos zu arbeiten und lieber mehr und hochauflösende Bilder zu nehmen. Dennoch sollten Fotos immer mit Bedacht auf die Rechenleistung aufgenommen werden. [iModeller Manual]

Der Umgang mit dem Programm ist einfach. Die Bilder werden eingelesen und kalibriert (Vgl. Abbildung 2.3). iModeller kann dabei mit den Formaten BMP, JPG, PCD, PNG, PSD, TGA und TIF umgehen. Die Kalibrierung verläuft automatisch an Hand der Vorlage. So erkennt das Programm recht schnell die Ausrichtung des Objekts auf den verschiedenen Bildern. Als nächstes muss das Objekt maskiert werden, also vom Hintergrund distanziert werden (Vgl. Abbildung 2.4). Ist der Hinter- und Untergrund weiß bzw. möglichst einfarbig und steht das Objekt in gutem Kontrast zum Hintergrund, geschieht dieser Vorgang weitgehend automatisch. Ein letzter Feinschliff muss aber auch bei sehr guten Voraussetzungen manuell durchgeführt werden. Zu diesem Zweck stehen eine Reihe von Werkzeugen bereit, die selbst mit guten Bildbearbeitungsprogrammen mithalten können. Als besonderes Feature lassen sich die Bilder auch in externen Programmen, wie Adobe Photoshop, maskieren. Einzige Voraussetzung ist, dass sowohl Programm als auch Bildformat einen Alpha-Kanal unterstützen.

Die Maskierung ist der einzige Abschnitt, in dem man unter Umständen sehr viel manuell durchführen muss. Der nächste Schritt ist nun die Generierung des 3D-Modells und erfolgt vollautomatisch. Zur Verfeinerung kann Voxelauflösung und -glättung sowie Anzahl der Knoten eingestellt werden. Ersteres beeinflusst den Detailgrad der Berechnung, zweiteres den Detailgrad der Darstellung.

Zusätzlich bietet der Maskenmodus noch die Möglichkeit einzelne Bereiche zu maskieren, die besonders in die Objektgenerierung oder in die Texturberechnung eingehen. Auch lassen sich ganze Bilder auswählen, die nicht in die Textur- oder Objektberechung eingehen.

Abschließend wird nun das 3D-Modell erstellt. Zuerst wird der rohe Mesh berechnet und dargestellt und anschließend die Textur berechnet und über das Objekt gelegt. Verschiedene Ansichten sind nun möglich. Mit oder ohne Textur, als Drahtgittermodell, geglättet oder mit (errechneten) Kamerapositionen.

Entspricht das 3D-Modell am Ende den gewünschten Vorstellungen, kann es in diverse Formate exportiert werden. 3DS, C4D, DXF, STL, OBJ oder VRML. Alternativ auch als Macromedia Flash oder QuickTime VR. Zum Einbinden in eine Website bietet sich auch das herstellereigene Format an. Eine einfache HTML-Seite lässt sich direkt in der Software gestalten. Zur anschließenden Betrachtung ist nur ein Java-fähiger Browser nötig.

Ein besonderes Feature von iModeller ist die zusätzliche Kalibrierung mit Markerpunkten. So kann zum einen die automatische Kalibrierung verfeinert werden, zum anderen aber auch zwei 3D Modelle miteinander verschmolzen werden. Dazu wird das Objekt in zwei oder mehr verschiedenen Lagen aufgenommen und die daraus resultierenden Modelle anhand der gesetzten Markerpunkte zu einem detailgetreueren verschmolzen. [iModeller DS]

Obwohl die Bedienung des Programms sehr gut gelungen ist, gibt es ein paar Fehler. So befindet man sich zum Öffnen oder Speichern einer Datei stets im Applications-Verzeichnis. Will man Bilder in einem anderen Format als BMP speichern, muss dieses jedes mal erneut ausgewählt werden. Beim Speichern in BMP stürzt es allerdings ab. Auch ist nicht immer klar, ob das Originalbild oder ein Abzug des 3D-Modells exportiert wird. Ferner wäre schön eine Alpha-Kanal-Option auswählen zu können. Die Merge-Funktion ist indes sehr beeindruckend und funktioniert überraschend gut. Voraussetzung hierfür ist allerdings, eindeutig wiedererkennbare Stellen auf dem Objekt zu haben. Dies erleichtert das Setzen der Markerpunkte erheblich und senkt damit die Gefahr, sie auf den einzelnen Bildern an voneinander abweichenden Stellen zu platzieren.

Abbildung 2.5. Eingangsbilder (links) und mit iModeller erstelltes 3D-Modell (mitte und rechts) eines Esels

Eingangsbilder (links) und mit iModeller erstelltes 3D-Modell (mitte und rechts) eines Esels

Abbildung 2.6. Eingangsbilder (oben) und mit iModeller erstelltes 3D-Modell eines computergenerierten Stanford Bunny als Mesh-Darstellung (mitte) und texturierter Darstellung (unten)

Eingangsbilder (oben) und mit iModeller erstelltes 3D-Modell eines computergenerierten Stanford Bunny als Mesh-Darstellung (mitte) und texturierter Darstellung (unten)

Abbildung 2.7. Eingangsbilder (oben) und mit iModeller erstelltes 3D-Modell eines computergenerierten Würfels als Mesh-Darstellung (mitte) und texturierter Darstellung (unten)

Eingangsbilder (oben) und mit iModeller erstelltes 3D-Modell eines computergenerierten Würfels als Mesh-Darstellung (mitte) und texturierter Darstellung (unten)