Shelling

Was ist Shelling

Unter dem Begriff "Shelling" versteht man die "Verdickung" eines Objektes bzw. einer Oberfläche. In unserem Algorithmus wird das vorhandene Mesh dupliziert und über die Vertex-Normalen, um den eingegebenen Wert (in unserem Programm Offset-Wert genannt) verschoben. Dies kann entweder zu einer positiven oder negativen Verdickung, je nach eingegebenen Wert, des Objektes führen.


Welche Probleme können auftreten?

Bei der Generierung des "Offset"-Mesh kann es zu Problemen kommen, infolge dessen die verschobene Fläche einige Unförmigkeiten aufweist. Diese treten nur an konkave Stellen im Objekt auf, da dort die Normalen der Oberflächen zueinander verlaufen. Dadurch vertauschen sich die Vertices ab einer bestimmten Distanz und die von ihnen aufgespannte Fläche wird auf die andere Seite gedreht. Dies ist in dem nebenstehenden Bild veranschaulicht.



Anwendungsgebiete von Shelling

Das Shelling-Verfahren biete eine ganze Brandbeite an möglichen Anwendungsgebieten. Nachfolgend werden zwei Beispiel genannt.

  • In der Produktion sind Einsatzmöglichkeiten gegeben, wie z.B. bei der Herstellung von Schutzhüllen für Handys oder Tablets. In diesem Fall muss nur mit einem 3D-Scanner die Oberfläche abgescannt werden, wodurch man eine Mesh erhält. Dieses kann später mit dem Shelling-Algorithmus auf eine entsprechende Dicke erweitert werden.
  • Ein anderes Einsatzgebiet ist die Archäologie. Hier kann es vor allem bei engen und langhalsigen Gefäßformen dazu kommen, dass bei der optischen Digitalisierung nur die Außenseite gescannt werden kann. Mit dem Shelling-Algorithmus, ist man nun in der Lage, von der Oberfläche ausgehend, eine zweite Oberfläche mit negativem Offset zu erzeugen. Die beiden Oberflächen lassen sich verbinden, wodurch man eine vollständiges 3D-Abbild des Gefäßes bekommt.
Weitere Anwendungsgebiete sind die Tolleranzanalyse, sowie die Kollisions-Erkennung.