Cookies op DEN.nl
den.nl maakt gebruik van cookies voor het anoniem meten van het website bezoek en het vergroten van het gebruiksgemak. Door op 'ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van deze cookies.

3D-digitalisering

Wanneer je een 3D-scan maakt van een ruimtelijke object, leg je de lengte, breedte en hoogte vast. Anders dan 2D-(foto-)digitalisering biedt 3D de mogelijkheid om in één oogopslag een object of ruimtelijke situatie vanuit meerdere perspectieven te bekijken.

3D-scannen kan tegenwoordig al met apparaten die we dagelijks gebruiken. Bijvoorbeeld met de smarthpone app 123D Catch, waarbij een 3d-model gegenereerd wordt op basis van losse foto’s (fotogrammetrie), of de Xbox 360 Kinect die 3D-scans kan maken. Naast deze laagdrempelige manieren van 3D-scannen zijn er ook nog talrijke, goed bezochte online communities rondom 3D-visualisaties. Gebruikers delen hun 3D-creaties op Blenderartists, CGvisuals of Friendlyskies en op Yeggi kun je zelfs alle marktplaatsen op het gebied van 3D-print in één keer doorzoeken. Kortom, 3D wint terrein onder online gebruikers, met als gevolg dat ook steeds meer erfgoed op deze manier beschikbaar komt voor liefhebbers, wetenschappers en andere gebruikers.

User Generated 3D-content

3D-digitalisering en 3D-printen maken nieuwe vormen van sociale interactie mogelijk. Mensen maken content en delen dit weer met anderen. Erfgoedinstellingen en gebruikers kunnen van elkaar profiteren; instellingen hebben kennis en collecties in huis, gebruikers hebben ervaring met 3D-technieken. Samen kunnen ze nieuwe creaties van bestaande objecten maken.

3D-content en -visualisaties bieden nieuwe mogelijkheden om digitaal erfgoed te presenteren, te vertalen naar nieuwe vormen van fysiek erfgoed en om de creativiteit en betrokkenheid van gebruikers te stimuleren. Voor meer voorbeelden verwijzen we naar het kennisdossier “Inzet van 3D-modellen in de erfgoedsector”.

Zelf aan de slag

Hoogste tijd dus om zelf met 3D-digitalisering aan de slag te gaan! Waar moet je aan denken als je ermee wilt beginnen? Voor welke doeleinden pas je welke manier van 3D-digitalisering toe? In principe zijn er twee manieren om tot een 3D-model te komen: het construeren van 3D-modellen met behulp van software en het vastleggen van fysieke objecten met behulp van optische technologieën. Vooral deze tweede manier wordt vaak toegepast in de erfgoedsector.  Het overzichtelijke stappenplan Planning 3D digitisation van JISC Digital Media biedt daarvoor een goed houvast. Verder hebben we hieronder een aantal bestaande aandachtspunten, best practises en aanbevelingen voor 3D-digitalisering op een rijtje gezet.

Construeren van 3D modellen met behulp van software

Constructie van 3D-modellen met behulp van software wordt vooral toegepast bij het beschikbaar maken van ruimtelijk archeologisch en architectonisch erfgoed. Op basis van berekeningen of metingen wordt een virtuele representatie gemaakt van iets dat er (nog) niet is of niet meer bestaat. Denk hierbij aan vergane steden (Ename, Rome Reborn) of ontoegankelijke of vergane gebouwen (Etrusken, Akropolis). Door het 3D-model te animeren in een virtuele ruimte, kan de bezoeker zich met behulp van virtual reality helemaal onderdompelen in de virtuele wereld. Gebruik voor het maken van virtuele representaties van erfgoed de richtlijnen van het London Charter, met daarin een aantal principes voor het waarborgen van een getrouwe weergave van de werkelijkheid.

   

3D reconstructie van Stonehenge zoals het er in het verleden uitgezien moet hebben. Bron: Virtual Heritage 


Vastleggen van fysieke objecten met behulp van optische technologieën

Om fysieke objecten in 3D vast te leggen kun je verschillende technologieën toepassen, zoals:
  • Fotogrammetrie
  • Laserscan
  • Structured light scanning
  • (Mirco-)CT-scannen
Hieronder worden deze technieken apart beschreven. De informatie is grotendeels gebaseerd op het best practice rapport(pdf) van het Partage Plus project.

Fotogrammetrie

Fotogrammetrie is het fotograferen van bestaande objecten om vervolgens met computersoftware een aantal foto’s van hetzelfde object tot een 3D-model om te vormen.
Voordeel: Met deze techniek kun je de textuur van een object vastleggen. Bovendien is het een relatief laagdrempelige en goedkope manier van digitaliseren, omdat je geen kennis van 3D-modellering hoeft te hebben. Software die de foto's tot een 3D-model kan omvormen is vaak gratis online beschikbaar, bijvoorbeeld ARC3D of 123D.
Nadeel: Om een goed 3D-model te kunnen maken moet je een aantal strakke fotografische richtlijnen aanhouden. Zie bijvoorbeeld de ARC3D-webservice waarmee je 3D-modellen kunt maken van foto´s. Deze is ontwikkeld door de Koninklijke Universiteit Leuven en biedt niet alleen gratis software, maar ook handleidingen;  zoals deze over fotografierichtlijnen.



Bron: 3D model op basis van fotogrammetrie, BloemenArchitectenBV.

Laserscanner

Een laserscanner tast met een lichtstraal een ruimtelijke situatie (bijvoorbeeld een gebouw) of een object (zoals een vaas) af en legt de coördinaten waarmee de lichtstralen weerkaatst worden vast als een zogenaamde puntenwolk. Door achteraf textuur, structuur en kleur aan het 3D-object toe te voegen, wordt de digitale representatie levensecht
Toepassing: Deze methode is heel geschikt omarchitectonisch en archeologisch erfgoed vast te leggen. Dit wordt onder andere door CyArk toegepast. Kleine objecten kun je met een draaischijf en een handscanner digitaliseren.
Nadeel: De lichtstraal dient door het object weerkaatst te worden, wat een probleem kan opleveren bij het digitaliseren van objecten met transparante of glanzende onderdelen. Doordat je kleur, textuur en structuur pas achteraf toevoegt, moet je deze ook apart berekenen, wat meer tijd kost.  



Bron: How laser scanning works, Michael Xinogalos.

Gestructureerd wit licht (structured light scanning, SLS)

Een lijn of een patroon van licht wordt geprojecteerd op een driedimensionaal object. De vorm van het object veroorzaakt een bepaalde verstoring in de lijn of het patroon die daarna wordt vastgelegd door een camera. Vervolgens reconstrueert een computer het object met behulp van deze gegevens. Deze methode is bijvoorbeeld in het Partage Plus project toegepast.Een voordeel ten opzichte van, onder andere, laserscanning is dat je met deze methode ook reflecterende oppervlaktes kunt vastleggen.



Bron: Structured ligthing for 3D scanning, via 3D Photography and Geometry Processing.

CT-scannen en micro-CT-scannen

Met een CT-scan kun je door gebruik van röntgenstralen niet alleen de buiten- maar ook de binnenkant van een object vastleggen, zonder het object zelf te beschadigen. Afkomstig uit de medische sector wordt deze techniek vaak gebruikt voor het scannen van levenloze objecten, zoals  mummies, of objecten waarbij ook de binnenkant interessant is, zoals muziekinstrumenten. Voor dit soort objecten geldt dat ze zo veel mogelijk in tact moeten blijven tijdens het ontrafelen van hun geheimen. Micro-CT-scannen (Microtomography) werkt op dezelfde manier, maar dan op kleinere schaal, bijvoorbeeld bij insecten of fossielen.



Bron: Rhinoceros Beetle CT scan, Natural History Museum.

 

Aandachtspunten rondom 3D-digitalisering

Een aantal vraagstukken zijn uniek voor 3D-digitalisering, bijvoorbeeld: welke elementen van een object zijn belangrijk om te digitaliseren? De textuur of de binnenkant? Transparante of reflecterende onderdelen kunnen doorgaans niet of onvolledig door 3D-scanners worden vastgelegd. Wil je speciaal voor deze onderdelen een andere scanmethode gebruiken? Wanneer heb je genoeg aan de relatief goedkope manier van digitaliseren via fotogrammetrie en wanneer heb je behoefte aan een op de micrometer nauwkeurige laserscan? Voordat je begint met scannen zul je de antwoorden op deze vragen moeten vastleggen en prioriteren.

Meer weten?




Laatst gewijzigd: 20-08-2015

10 plus 2 is:*
(anti-spam)

Reacties (1)

Jessy Lee - donderdag 13 augustus 2015 om 12:04
Yobi3D is een 3D-model zoekmachine. U kunt zoeken met eenvoudige trefwoorden en zie de resultaten in 3D.

https://www.yobi3d.com