3D-Scanning bietet weit mehr als nur die Möglichkeit zur Qualitätskontrolle. Es dient als leistungsstarkes Werkzeug in der Designentwicklung, indem es die Brücke zwischen physischen Objekten und digitalen 3D-Modellen schlägt und somit neue Wege der Formfindung eröffnet. Durch das Scannen realer Objekte, egal ob natürliche Formen oder bestehende Produkte, können Designer Inspiration gewinnen, komplexe Geometrien digital erfassen und diese als Grundlage für innovative Designs verwenden.

Der Prozess der Formfindung mit 3D-Scans:

1. Objektauswahl und Scannen: Zuerst wird ein Objekt ausgewählt, das als Inspirationsquelle oder Grundlage für das neue Design dient. Dies kann ein Naturprodukt, ein bestehendes Produkt, ein handgefertigtes Modell oder ein anderes Objekt sein. Anschließend wird das Objekt mit einem geeigneten 3D-Scanner erfasst. Die Wahl des Scanverfahrens (Strukturlicht, Laser, Photogrammetrie etc.) hängt von den Eigenschaften des Objekts und den gewünschten Genauigkeitsanforderungen ab.

2. Datenverarbeitung und -bearbeitung: Die vom Scanner erfassten Rohdaten (typisch eine Punktwolke) werden in einer 3D-Modellierungssoftware verarbeitet. Dies beinhaltet die Reinigung der Daten (Entfernung von Rauschen und Ausreißern), die Erstellung eines 3D-Netzes und gegebenenfalls die Erstellung eines parametrischen Modells. In diesem Schritt können die Daten auch bearbeitet und modifiziert werden, z.B. durch Glättung, Vereinfachung oder das Hinzufügen von Details.

3. Formvariation und Designiteration: Das digitalisierte 3D-Modell dient nun als Grundlage für die Designentwicklung. Der Designer kann das Modell manipulieren, verändern und variieren, um verschiedene Designoptionen zu erkunden. Dies kann durch direkte Modellierung, parametrische Modellierung oder durch den Einsatz von Algorithmen zur Formoptimierung geschehen. Der iterative Prozess des Scannens, Modellierens und Modifizierens ermöglicht eine schnelle und effiziente Formfindung.

4. Designvalidierung und Prototypenerstellung: Nachdem ein Design ausgewählt wurde, kann es durch Rapid Prototyping-Verfahren (3D-Druck, Fräsen etc.) in ein physisches Modell umgesetzt werden. Dies ermöglicht eine haptische und visuelle Bewertung des Designs und erlaubt weitere iterative Verbesserungen.

Anwendungsbeispiele für 3D-Scanning in der Formfindung:

• Biomimikry: Das Scannen von natürlichen Formen (Blätter, Muscheln, Knochen etc.) liefert Inspiration für neue Designs mit optimierten Eigenschaften.

• Reverse Engineering: Das Scannen von bestehenden Produkten ermöglicht die Analyse der Form und die Entwicklung von verbesserten oder modifizierten Versionen.

• Kunst und Design: 3D-Scanning erweitert die Möglichkeiten der künstlerischen Gestaltung und ermöglicht die Umsetzung komplexer und organischer Formen.

• Produktdesign: Die Kombination von 3D-Scanning und parametrischer Modellierung ermöglicht die schnelle Entwicklung und Optimierung von Produktdesigns.

Vorteile des 3D-Scannings in der Formfindung:

• Direkte Digitalisierung: Physische Objekte werden direkt in digitale Modelle umgewandelt, was Zeit und Aufwand spart.

• Formvielfalt: Der Zugang zu einer großen Bandbreite an realen Formen als Inspirationsquellen.

• Iterative Designentwicklung: Schnelle und effiziente Gestaltung durch den digitalen Workflow.

• Integration in digitale Werkzeuge: Nahtlose Integration in CAD- und CAM-Software.

Fazit:

3D-Scanning ist ein vielseitiges Werkzeug in der Formfindung und Designentwicklung. Es ermöglicht Designern, neue Wege zu beschreiten, komplexe Geometrien zu erfassen und digitale Modelle zu erstellen, die als Grundlage für innovative und kreative Designs dienen. Die Kombination von 3D-Scanning mit anderen digitalen Werkzeugen und Fertigungstechnologien revolutioniert den Designprozess und ermöglicht die schnelle Umsetzung von Ideen.