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So entsteht ein Shapie

02.04.2015 | 10:54 Uhr |

Kleine Statuen von sich selbst, vom Haustier oder dem Kind sind derzeit der Renner im 3D-Druck. Der Ratgeber beleuchtet, wie die Figuren entstehen.

Mit 3D-Technik lassen sich kleine Statuen von uns selbst, den Liebsten oder Haustieren fertigen. Das sogenannte Shapie ist erstaunlich lebensecht: Der Klon stimmt in den Proportionen, zeigt typische Haltung und Mimik. Und das in Farbtönen, die genau die Kleidung oder das Fells vom Bello treffen. Zu Hause können Sie das Shapie allerdings nicht erstellen. Sie müssen zum spezialisierten Dienstleister. Inzwischen sind diese keine Geheimtipps mehr, sondern flächendeckend in Deutschland zu finden. Die Tabelle am Artikelende zeigt Ihnen den Dienstleister in Ihrer Nähe. Manche Figurenmacher sind sogar mobil unterwegs und lassen sich etwa für Veranstaltungen buchen. Sie alle nutzen eine Kombination aus dreidimensionalem Scan und Druck, um die 3D-Figur zu produzieren. Die Größen der Mini-Ichs reichen von zehn bis 35 Zentimeter. Preislich geht es von 150 bis 1000 Euro.

Offener Scanaufbau für den 3D-Scan
Vergrößern Offener Scanaufbau für den 3D-Scan
© You Little

Start für die 3D-Figur: Der 3D-Scan 

Für welchen Dienstleister Sie sich auch entscheiden, der Prozess beginnt immer mit dem 3D-Ganzkörperscan. Dabei kommen zwei Verfahren zum Einsatz: Photogrammetrie oder ein 3D-Handscanner. Bei der Photogrammetrie stehen Sie in einem Aufbau aus Lampen und Kameras auf einem vorgegebenen Punkt. Die Konstruktion ist entweder geschlossen und damit eine Art Kabine, oder offen, so dass Sie den Fotografen und den Raum im Blick behalten. Die Kameratypen unterscheiden sich: Manche Dienstleister verwenden Spiegelreflexkameras, manche vertrauen auf Fixed-Fokus-Kameras – ähnlich wie sie auch in Smartphones oder Tablets zum Einsatz kommen. In jedem Fall sind die Kameras miteinander vernetzt. Oft hängt hinter jedem Apparat ein Raspberry Pi Minirechner. Auch die Anzahl der Kameras ist je nach Dienstleister unterschiedlich. Egal, ob 96 oder 150 Kameras, sie werden zeitgleich ausgelöst. In festen Kabinen läuft ein Countdown, bei offenen Aufbauten steuert der Dienstleister den Auslöser. Bei der Photogrammetrie dauert der reine 3D-Scan nur einen Augenblick. Am Rechner sehen Sie sofort das Ergebnis in Einzelbildern. Gefällt Ihnen die Pose nicht, lässt sich ein neuer 3D-Scan erstellen. Der Fotosatz selbst hat eine erstaunlich geringe Datenmenge: Schon 280 bis 300 MB reichen für die weitere Bearbeitung auf dem Weg zur 3D-Figur.

Beliebter Handscanner: Artec Eva
Vergrößern Beliebter Handscanner: Artec Eva
© Artec

Beim Handscanner ist mehr Geduld gefragt. Denn einerseits hält der Mitarbeiter des Dienstleisters das Geschehen in der Hand, weil er sich mit dem Scanner langsam um die zu scannende Person bewegt. Andererseits muss das Objekt mehrere Minuten bewegungslos bleiben, sonst gelingt der Scan nicht. Treten Störungen auf, bricht der Vorgang ab und muss von neuem beginnen. Handscanner wie etwa der Artec Eva benötigen keine Marker oder Justierungen und arbeiten ohne Laser. Daher geht keine Strahlengefahr von ihnen aus.

Das richtige Outfit für das perfekte Shapie

Neben der Geduld und Reglosigkeit des Objekts hängt der Erfolg der Aufnahmen vom richtigen Outfit ab. Materialien wie Leder, Seide oder Chiffon glänzen stark und können aufgrund der Reflexionen die Aufnahme verschlechtern. Vermeiden Sie auch zu dunkle Kleidung, da hier zu viele Details verloren gehen. Materialien mit Struktur wie etwa Jeans und Strick sind dagegen gut digitalisierbar. Gegen Muster in Pullis und Hemden ist auch nichts einzuwenden.

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Brillen müssen zum Einscannen abgenommen werden. Ihre Fassungen glänzen zu stark und die Gläser erkennt der Scanner nicht. Die Nasengestelle werden entweder aus Vorlagen generiert oder separat eingescannt, wenn es unbedingt das eigene Modell sein muss. Der Mehraufwand kostet im Schnitt ab 40 Euro extra. Allerdings ist die individuelle Brillenfassung sowieso nur bei größeren Figuren tatsächlich zu erkennen. Und randlose Brillen lassen sich gar nicht reproduzieren, da sie nahezu nur aus Glas bestehen. Überlegen Sie daher, ob sich die Mehrkosten auch wirklich lohnen. Zusätzlichen Geldaufwand verursachen auch Gegenstände wie große Handtaschen, Rucksäcke, Helme, Gitarren oder Fußbälle. Als Richtlinie gilt: Alles, was sich direkt am Körper tragen oder in der Hand halten lässt wie etwa Gürtel oder Smartphones, ist im Preis inbegriffen. Große Accessoires können den Preis für die Figur bis zu 100 Euro erhöhen. 

Erstes 3D-Modell am Rechner per Software wie etwa Agisoft Photoscan
Vergrößern Erstes 3D-Modell am Rechner per Software wie etwa Agisoft Photoscan

Die Nachbearbeitung

Sind die Aufnahmen im Kasten, beginnt die Nachbearbeitung. Sie ist aufwändig und ein Grund, warum die Figuren recht kostspielig sind. Immerhin bezahlen Sie für ein kleines Ich in 15 Zentimeter Größe rund 200 Euro. Um eine 3D-Figur drucken zu können, benötigen Sie ein geometrisches Modell. Und dafür ist Handarbeit nötig. Die Einzelbilder fließen in eine Software ein, die daraus ein erstes 3D-Modell erstellt wie etwa Agisoft Photoscan. Das Programm erkennt automatisch verschiedene Punkte auf den Einzelbildern und vermisst die Abstände zueinander. Das Ergebnis ist eine Punktewolke. Reflexionen, Kontrastschwächen und Unschärfen im Ausgangsmaterial liefern falsche Informationen an das Programm und verschlechtern dadurch das 3D-Modell.

Fehlerkorrektur am Rechner mit Modellierungsprogrammen wie ZBrush von Pixologic
Vergrößern Fehlerkorrektur am Rechner mit Modellierungsprogrammen wie ZBrush von Pixologic

Grundsätzlich hat Photoscan auch bei optimalen Ausgangsbildern Schwächen. Deshalb muss das erste 3D-Modell mit einem Modellierungstool wie etwa ZBrush weiter bearbeitet werden. Das Programm korrigiert Beulen und Löcher. Außerdem lässt sich damit die Oberfläche glätten – ein wichtiger Schritt, damit der 3D-Druck später hochwertig ausfällt. Im optimalen Fall dauert die Nachbearbeitung rund zwei Stunden. Bei kniffligen Kundenwünschen wie etwa einem Blumenstrauß in der Hand kann der Dienstleister bis zu einem Tag beschäftigt sein. Die Mühe lohnt sich jedoch, denn je feiner die Vorlage, desto genauer gelingt der spätere Druck. In der Regel entscheiden Sie, wie lange die Daten des 3D-Modells beim Dienstleister aufbewahrt werden. Zum Teil lassen sie sich auch erwerben. Hier entscheidet die Nutzung über den Preis: Sollen die Daten nur privat zum Einsatz kommen, ist das wesentlich günstiger als die kommerzielle Verwendung.

Figurendrucker: Z-Printer Projet 660Pro
Vergrößern Figurendrucker: Z-Printer Projet 660Pro
© My3D

Der 3D-Druck

Erst, wenn das 3D-Modell fertig überarbeitet ist, kommt es zur 3D-Druckerei. In den meisten Fällen handelt es sich dabei wiederum um einen spezialisierten Dienstleister. Im Moment gibt es nur eine 3D-Druckmaschine, die Shapies farbig ausgeben kann – der Project 660Pro der Z-Printer-Serie von 3D Systems. Wie beim selektiven Laser-Sintern härtet der 3D-Drucker schichtweise ein Pulver aus, aus dem die Figur gebaut wird. Allerdings nutzt er dafür einen Druckkopf wie beim Tintenstrahldrucker. Gleichzeitig mit den Druckfarben Cyan, Magenta, Yellow, Black stößt der Drucker einen Klarbinder aus, der das gipsartige Pulver an den gewünschten Stellen aushärtet. Form und Farbe entstehen so gleichzeitig. Und genau das macht die Maschine so einzigartig. Dabei weiß sie, dass nur die Oberfläche eingefärbt wird. Die inneren Schichten der Figur bleiben weiß.

Nach dem 3D-Druck: Fertige Figur im Pulver
Vergrößern Nach dem 3D-Druck: Fertige Figur im Pulver
© My3D

Bei den meisten Dienstleistern werden die Figuren liegend gedruckt. Der Bauraum von 25 x 38 x 20 Zentimetern (Breite x Tiefe x Höhe) wird voll ausgenutzt. Mehrheitlich sind die Figuren gefüllt. Es gibt aber auch hohle Varianten, die leichter brechen. Bei einer Figur mit einer Größe von 15 Zentimetern dauert der Druckvorgang ungefähr drei Stunden. Die Auflösung pro Schicht beträgt 0,1 Millimeter. Nach dem Druck wird die Statue vom Restpulver befreit und muss rund eine Stunde im Drucker aushärten. In diesem Zustand ist sie sehr empfindlich. Auch die Farben sind noch blass. Erst durch das Infiltrieren – das Eintauchen in eine Art flüssigen Sekundenkleber - kommen die Farben richtig heraus. Während des Bades wird die Figur heiß und die Oberfläche verschlossen. Da auch das Infiltrieren Feingefühl benötigt, geht der Vorgang von Hand vonstatten. Ein zu langes Bad lässt die Oberfläche verschleimen und die Farben versumpfen. Die fertig gedruckte Figur wäre ruiniert.

In Spezialbad getaucht: 3D-Figur nach dem Druck
Vergrößern In Spezialbad getaucht: 3D-Figur nach dem Druck
© My3D

Ausblick: Die Preise für Shapies sinken

Derzeit gibt es die Verbrauchsmaterialien wie Pulver, Binder oder Tauchbadflüssigkeit nur als Originale vom Druckerhersteller 3D Systems. Wie wir das von den Anbietern von Tintenstrahldruckern und Lasergeräten kennen, verbilligen solche Alleinstellungen nicht gerade die Materialkosten. So ist der 3D-Druck neben dem Aufwand fürs Bearbeiten der Vorlage am Rechner der zweite große Kostenblock. Die steigende Nachfrage nach Mini-Selfies bringt jedoch Bewegung in den Markt.

Die Dienstleister arbeiten derzeit daran, die Software-Bearbeitung möglichst zu automatisieren. Und auch bei den Herstellungsmaschinen gibt es Anzeichen, dass die Auswahl an Druckermodellen zunehmen könnte. Ein Hoffnungsträger ist HPs Multijet Fusion , der 2016 auf den Markt kommen soll. Der 3D-Drucker nutzt ein vergleichbares Verfahren wie der Projet 660Pro, soll aber besonders schnell und zu günstigen Preisen fertigen können. Den Verbraucher wird es freuen, denn so sinken die Preise für die Figur. Auch die Wartezeit könnte sich verkürzen. Derzeit müssen Sie sich im Schnitt drei bis vier Wochen gedulden, bis Sie die fertige Figur abholen können oder zugesandt bekommen.

3D-Figur-Dienstleister

- eine Auswahl

3D Generation

Dortmund, Hamburg, München

3dmii

Herford

3D Miniworld

Hagen

3D Scaper

Frankfurt

Botspot

Berlin

Clon Studios

Neuss

Copyof.me

Frankfurt, Rhein-Main-Gebiet

Doob 3D

Düsseldorf

Dubl

Köln

Figurenwerk

Berlin

Glasow 3D

Erlangen

Maker Lounge

Goslar

Manhilen Drucktechnik

Rutesheim

Mein3D

Augsburg

Minime3D

Frankfurt

Mr Make

Karlsruhe

My3D (Flyeralarm)

München, Würzburg

NC 3D

Frankfurt, Friedrichshafen (Bodensee)

Piccos 3D World

Deggendorf, Vaterstetten

Printec 3D

Leverkusen

Printyourself

Wiesbaden

Project 3D

Göppingen

Raum für Haptografie

Hamburg

Scanotec

Neustetten

Staramba

Berlin

Twinkind

Berlin

You Little

Hamburg, München

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