Technik – Scan eines Unikats

Der Ford Eifel Baujahr 1937 mit einer Sonderkarosserie von Gläser ist ein absolutes Unikat. Nur wenig war über das Fahrzeug bekannt, aber Recherchen und intensive Untersuchungen führten zu der Historie des Fahrzeugs.

Um das Unikat auf Echtheit zu prüfen, wurde bereits vor einigen Jahren eine Spektralanalyse der gesamten Karosserie durchgeführt, bei der zu erkennen war, dass kein späterer Umbau vorliegt, sondern das gesamte Blechkleid aus einer Metallcharge aus den 30er Jahren hergestellt ist. Bei einem solchen Unikat stellt sich natürlich zum einen die Frage, wie man jemals im Falle eines schwereren Schadens die Ersatzteile bekommt und zum anderen, wie man die fehlenden Teile am besten nachrekonstruiert, wie zum Beispiel das versenkbare Verdeck. Reverse Engineering, eine Technik aus der vorhandene Teile nachkonstruiert werden um sie eventuell zu duplizieren oder zu vermaßen, war ebenfalls ein Aspekt, das Ford Einzelstück ganz genau zu scannen.
Dem Besitzer liegt auch daran, den Zustand, in dem das Fahrzeug gefunden wurde so gut wie möglich zu dokumentieren. Neben den Fotos sollte auch eine dreidimensionale Erfassung des gesamten Fahrzeugs erfolgen.
In Zusammenarbeit mit MakerSpace in Garching bei München wurde der einmal gebaute Ford aus diesem Grund komplett 3D gescannt. Eine Technik, bei der man am Ende eine komplette Punktewolke, ein Polygonmodell und eine passende Textur erhält. All diese 3D Daten sind im Anschluss hilfreich, die weitere Restauration zu begleiten.
Das Scannen erfolgt mit modernster Technik von Artec. Dabei kommen zwei 3D Handscanner zum Einsatz, der Handscanner Artec Eva, mit einer Genauigkeit von 0,1 bis 0,5 mm und dem Artec Handscanner Spider, mit einer Genauigkeit von 0,05 bis 0,1 mm.
Zur Vorbereitung des Scans wurde das Fahrzeug mit regelmäßigen Tracker Markierungen beklebt. Diese Markierungen dienen dazu, die einzelnen Scans nachträglich genau zusammenzuführen, dem sogenannten „Alignment“. Die Oberfläche des Models oder Objekts sollte möglichst matt sein. Bei dem Ford war es kein Problem, da er eine Rostschutz Grundierung hat. Bei einem lackierten Fahrzeug muss man eventuell die Oberfläche mit Kreidespray mattieren. Die gelben Markierungen sind gut gewählt, da sie in einem guten Kontrast zu dem roten Untergrund stehen. Die grafischen Marker sind ebenfalls wichtig, damit das Programm diese für das automatische Zusammenfügen gut erkennt, denn jedes der Markierungen hat ein eigenes Muster.
Das Ziel ist es, am Anfang so viele Daten wie möglich zu erhalten, denn je mehr vom Fahrzeug erfasst wird, desto leichter ist das spätere Matching der weiteren Scans. Erst wenn das Fahrzeug rund herum erfasst ist, können weitere Details gescannt werden. Das Programm Artec Studio kann die einzelnen Scans nun sehr gut verbinden. Zwischendurch wird immer wieder die Punktewolke überprüft, um eventuelle Löcher in dem entstehenden 3D Modell zu finden. Solche Stellen müssen nachträglich gescannt und hinzugefügt werden. Es entstehen während des Arbeitsprozesses enorme Datenmengen und daher sollten nicht zu viele Scans produziert werden.
Da nicht alle Stellen an dem Vorkriegs Ford leicht zugänglich sind, wird nach dem Gesamtscan das Fahrzeug zerlegt. Der Holzrahmen und die Innenräume des Fahrzeugs werden detailliert gescannt. Auch der gesamte Leiterrahmen, auf dem die Karosserie ruht wird schlussendlich gescannt. Zum einen um diesen digital zu vermessen, aber auch um fehlende Versteifungen zu rekonstruieren. Die entstehenden einzelnen 3D Modelle werden später in einem 3D Programm zusammengesetzt, um eine entsprechendes Volumenmodell des gesamten Oldtimers zu erhalten. Aber die einzelnen Bauteilscans können auch für sogenanntes „Reverse Engineering“ verwendet werden
Die einzelnen Scans werden noch in dem Artec spezifischen Programm verarbeitet. Ein Speicherintensiver Vorgang und bei einem Scan Objekt wie einem ganzen Fahrzeug nur an einem entsprechend leitungsfähigen Rechner möglich. Die Scans werden zuerst noch einmal präzise zueinander ausgerichtet und Fehler herausgefiltert. Anschließend erfolgt ein Verarbeiten der Punktewolke zu einem geschlossenen Gitternetz.
Das geschlossene Volumenmodell im 1:1 Format kann nun weiter verwendet werden, um Klopfformen für die Blecharbeiten, Rekonstruktionen oder auch einen 3D Druck zu erstellen.