3Dnatives Labor: Test des Einstar 3D-Scanners von SHINING 3D

SHINING 3D wurde 2004 gegründet und ist ein chinesischer Hersteller, der sowohl auf dem Markt für 3D-Drucker als auch für 3D-Scanner tätig ist. Mit einem besonderen Fokus auf den medizinischen und zahnmedizinischen Bereich hat die Marke in den letzten Jahren einen echten Aufschwung auf internationaler Ebene erlebt und verfügt nun über Niederlassungen in China, Deutschland und den USA. Heute umfasst ihre Produktpalette sowohl 3D-Scanner für den Schreibtisch, für die Zahnmedizin (intraoral), für die Messtechnik als auch 3D-Harz-Drucker für den Schreibtisch und die Zahnmedizin.

Der Einstar 3D-Scanner, eines der neuesten Modelle der Produktreihe, zeichnet sich durch seinen Preis aus. Er ist der erste 3D-Scanner, den SHINING 3D für weniger als 1.000 € auf den Markt gebracht hat. Er baut auf der jahrelangen Erfahrung des Herstellers auf und ist somit auf dem Markt für professionelle 3D-Scanner im unteren Preissegment angesiedelt. Wir haben den Einstar 3D-Scanner von SHINING 3D erhalten und konnten ihn in den letzten Wochen im 3Dnatives Lab testen. Wie hebt sich dieser Scanner also von der Konkurrenz ab? Bleibt er trotz seines Einstiegspreises leistungsstark? Lesen Sie unser Feedback zum Einstar 3D-Scanner in unserem Testbericht.

Das Auspacken des Einstar 3D-Scanners

Bei Erhalt des SHINING 3D Einstar bestätigt der Karton, der kaum größer als ein Schuhkarton ist, dass es sich tatsächlich um einen kompakten, tragbaren 3D-Scanner handelt. Schon beim Auspacken des Scanners kommt ein Transportkoffer aus festem Stoff zum Vorschein. Dieser schützt den Scanner während des Transports und macht es einfach, den Scanner sowie sein Zubehör zu transportieren. Im Hauptteil des Transportkoffers befinden sich der Scanner, seine Anschlusskabel und ein Mikrofasertuch, während eine zweite Tasche das Kalibrierungsbrett beherbergt, das seinerseits eine eigene Schutzhülle enthält. Im Netz befinden sich außerdem die Bedienungsanleitung und selbstklebende Marker.

Der Scanner wird in einem Koffer geliefert, in dem er und sein Zubehör transportiert werden können.

Wie man sich vorstellen kann, ist der Einstar tragbar und leicht, denn er misst nur 220 x 46 x 55 mm und wiegt gerade einmal 500 g. Beachten Sie jedoch, dass der Einstar ein kabelgebundenes Modell ist, das immer an einen PC angeschlossen werden muss.

Standardmäßig wird der Scanner mit einer Schutzhülle aus Silikon geliefert, die den Scanner bis auf die Vorderseite vollständig bedeckt. Die Vorderseite besteht aus einer Glasplatte, hinter der sich zwei Kameras zur Erfassung der Tiefe, eine RGB-Kamera zur Erfassung der Farbe, drei VCSEL-Infrarotprojektoren und eine Reihe von LEDs befinden.

Wenn Sie den 3D-Scanner aus seiner Silikonhülle nehmen, sehen Sie ein Gewinde, mit dem Sie den Einstar auf einem Stativ befestigen können. Abgesehen von der Vorderseite besteht der Scanner vollständig aus einem Aluminiumrahmen, auf dessen Rückseite sich drei Knöpfe sowie zwei RGB-LEDs befinden.

Der Einstar profitiert von einem minimalistischen und eleganten Design

Sein robustes Gehäuse mit modernem, minimalistischem Design macht ihn einfach zu bedienen und zu handhaben. Darüber hinaus machen die für den Bau des Scanners verwendeten Materialien ihn zu einem hochwertigen Gerät.

Der Einstar ist ein 3D-Scanner mit strukturiertem Licht. Er funktioniert also, indem er strukturiertes Licht auf ein Objekt projiziert und dann Kameras verwendet, um das Bild des Objekts mit dem darauf projizierten strukturierten Licht zu erfassen. Durch die Messung der Verzerrungen des strukturierten Lichts auf dem Objekt können so die 3D-Koordinaten jedes Punktes auf dem Objekt berechnet werden. Diese 3D-Koordinaten werden dann verwendet, um eine Punktwolke zu erstellen, die in ein 3D-Modell des Objekts umgewandelt werden kann.

Installation des 3D-Scanners Einstar von SHINING 3D.

Nach der Installation des SHINING 3D Einstar und dem Auspacken des Zubehörs wird im Handbuch beschrieben, wie Sie den Scanner an ein Kabel anschließen, das die Stromversorgung und den seriellen Anschluss (USB) zusammenfasst, dann die Stromversorgung an dieses Kabel anschließen und schließlich den USB-Stecker an den Computeranschluss anschließen.

Bevor Sie mit dem Scannen beginnen, müssen Sie die von SHINING 3D entwickelte Software Exstar herunterladen. Denn obwohl der Scanner tragbar ist, ist er auf eine Verbindung mit einem PC angewiesen, um zu funktionieren. Außerdem muss dieser PC über eine hohe Rechenleistung verfügen. Die empfohlene Mindestkonfiguration ist daher ein PC mit Windows 10 oder 11 und einer GTX 1060 GPU-Grafikkarte mit 6 GB Videospeicher, einem Intel I7-11800H-Prozessor und 32 GB RAM. Exstar ist derzeit nur mit Windows kompatibel, was bedeutet, dass Einstar nicht mit Linux und macOS kompatibel ist.

Die Kalibrierung des Einstar 3D-Scanners ist dank der speziellen Registerkarte in der Software und der mitgelieferten Kalibrierungsplatte einfach.

Nach der Installation von Exstar empfiehlt es sich, Einstar zu kalibrieren. Dazu legen Sie das Kalibrierungsbrett auf eine flache Oberfläche und starten den Kalibrierungsvorgang über die entsprechende Registerkarte der Software, die den Benutzer intuitiv durch den Vorgang führt. Anschließend muss der Weißabgleich durchgeführt werden, eine einfache Einstellung, die Sie vornehmen können, indem Sie die Kalibrierungsplatte umdrehen und den Einstellungsprozess durchführen.

Diese Kalibrierungsschritte sorgen dafür, dass der Scanvorgang je nach Scanbedingungen optimal verläuft. Sie sollten daher regelmäßig durchgeführt werden, insbesondere nach dem Transport, um bessere Ergebnisse zu erzielen.

Im Vergleich zu anderen Modellen des Herstellers rechtfertigen sich die niedrigen Kosten des Einstar insbesondere durch seine anspruchsvollen Systemanforderungen (minimale PC-Konfiguration) und seine Datenerfassungsgeschwindigkeit (14 Bilder pro Sekunde).

Exstar-Software

Die proprietäre Exstar-Software wird von SHINING 3D entwickelt und ist mit allen Scannern des Herstellers kompatibel. Es handelt sich um eine kostenlose Software mit erweiterten Funktionen für das Scannen von Objekten. Alle Nachbearbeitungsfunktionen, die mit den professionellen Scannern des Herstellers verfügbar sind, sind auch mit dem Einstar kompatibel.

Die von Shining 3D entwickelte Exstar-Software ist in Registerkarten unterteilt, um die Handhabung zu vereinfachen.

Die Softwareoberfläche ist in Registerkarten unterteilt, die jeweils einen anderen Schritt im 3D-Scanprozess darstellen (Kalibrierung des Scanners, 3D-Scan, Nachbearbeitung, Messungen), wodurch das Scannen auch für einen Neuling leicht zu erlernen ist.

Auf der ersten Registerkarte können Sie Ihren Einstar mithilfe des in der Transportpalette enthaltenen Kalibrierungsbretts (siehe Installation) ganz einfach kalibrieren. Die zweite ermöglicht die Vorschau des Scans, das Starten des Scans, das Durchführen verschiedener Änderungen an der Punktwolke mithilfe von Auswahlwerkzeugen und Schnittebenen sowie das Exportieren der Punktwolke in ein Netz. Die Scanschnittstelle kann zum Teil direkt am Scanner gesteuert werden. So kann man mithilfe der drei Tasten auf der Rückseite des Scanners die Vorschau und den Scan starten sowie die Helligkeits- und Zoomeinstellungen ändern.

Exstar ermöglicht es, die Qualität des Scans auf der Punktwolke zu quantifizieren, indem den am besten gescannten Bereichen eine Farbe (grün) zugewiesen wird.

Der dritte Reiter ist nützlich für die Bearbeitung des Netzes vor dem endgültigen Export in eine CAD-Software, Virtual/Augmented Reality oder einen Slicer zum 3D-Drucken. Der Reiter „Messungen“ schließlich ermöglicht es Ihnen, Bemaßungen am gescannten Modell vorzunehmen.

Erste Scans

Nachdem wir den 3D-Scanner von SHINING 3D ausgepackt, installiert und kalibriert haben, können wir nun unseren ersten Scan starten. Gehen Sie einfach zum Scan-Tab der Software, erstellen Sie ein neues Projekt und wählen Sie den Modus (Person kleines Objekt oder mittleres/großes Objekt) und die Art der Ausrichtung (Spezifika, Farben, Hybrid, Marker).

Damit ist der Scan-Reiter geöffnet und es ist nun möglich, die Zoom- und Helligkeitseinstellungen über die Tasten des Scanners zu ändern. Nachdem alle Einstellungen vorgenommen wurden, können die Vorschau und der Scanvorgang gestartet werden, ebenfalls mithilfe der Scannertasten.

Während unseres Tests konnten wir verschiedene Objekte und Personen scannen. Unabhängig von der Größe des gescannten Objekts erhielten wir originalgetreue digitale Kopien unserer physischen Objekte. Der Personenmodus der Software hat uns positiv überrascht, da er sehr schnell scannt und dabei eine Qualität beibehält, die alle Details des Gesichts und des menschlichen Körpers reproduziert.

Der Einstar 3D-Scanner ist kompakt und lässt sich leicht in die Hand nehmen.

Durch seine geringen Abmessungen und sein geringes Gewicht ermöglicht der Einstar von SHINING 3D das einfache Scannen verschiedener Objekte. Der Scanner liegt leicht in der Hand und ermöglicht es, Objekte von allen Seiten zu scannen.

Während des Scannens muss das gescannte Objekt einmal komplett umrundet werden. Dies kann entweder manuell oder mithilfe einer Drehplatte erfolgen, mit der Sie den Scanner an einem Stativ befestigen können, damit das Kabel zwischen Scanner und PC nicht im Weg ist.

Beim Scannen kann es vorkommen, dass die Verfolgung des gescannten Objekts verloren geht. In diesem Fall sollten Sie den Scanner auf einen zuvor gescannten Bereich richten, um den Scanvorgang fortzusetzen. Beim Scannen von Teilen mit reflektierenden oder transparenten Bereichen (z. B. Vasen, glänzende Metallbehälter oder Bildschirme) muss das Objekt mit einem geeigneten Spray wie den von AESUB vertriebenen mattiert werden, da die Technologie des strukturierten Lichtscans auf nicht reflektierende Bereiche angewiesen ist, um zu funktionieren.

Manchmal kommt es vor, dass Gebiete ähnliche Geometrien aufweisen. In diesem Fall kann die automatische Zusammenführung Fehler aufweisen. In diesem Fall sollten Sie das halbautomatische Zusammenfügen verwenden, indem Sie drei selbstklebende Ziele auswählen.

Um die Leistung des Scanners bei großen, flachen Bereichen oder schwer zu scannenden Objekten zu verbessern, sollten Sie die mit dem Scanner gelieferten selbstklebenden Zielmarken verwenden. Diese helfen dem Scanner, das Objekt im 3D-Raum zu verfolgen, und verbessern so die Datenerfassung.

Beim Scannen eines Objekts können mehrere Scans innerhalb eines Projekts durchgeführt werden. Diese Scans können dann mithilfe der speziellen Tools von Exstar miteinander verschmolzen werden. Diese Zusammenführungen können manuell durchgeführt werden, die Software bietet jedoch auch automatische Zusammenführungen an, erweiterte Funktionen, die eine zeitaufwändige manuelle Nachbearbeitung vermeiden.

Rechts: das ursprüngliche 3D-Modell. Links seine Reproduktion, die nach einem 3D-Scan mit dem Einstar durch FDM-3D-Druck erhalten wurde.

*Alle Bildnachweise : 3Dnatives