Blender 3D als Modellbetrachter für 3D-Scans

Scans und Rekonstruktionen werden zunehmend häufig von Museen und Forschungsinstituten angefordert, meist für spezifische Projekte oder Ausstellungen. Nach dieser Primärnutzung geraten die Daten allerdings überwiegend in Vergessenheit oder werden gar versehentlich gelöscht. Dies liegt vor allem an der ungewohnten Handhabung von 3D-Daten und fehlender Zugänglichkeit. Um diese Hürden abzubauen, möchte ich im folgenden Beitrag Blender 3D als Modellbetrachter für 3D-Scans vorschlagen.

3D-Scans und weitere digitale Daten

Das Erstellen von digitalen Kopien von Objekten durch moderne 3D-Scanverfahren ist mittlerweile leicht und schnell zu realisieren. Die dabei entstehenden Daten zu verwenden, leider nicht.

Es entstehen Punktwolken, 3D-Meshes, Texturen, Protokolle, Renderbilder, Animationen und interaktive Modelle, und alle kommen in vielen unterschiedlichen 3D-Formaten. Natürlich kann Windows mittlerweile nativ 3D-Modelle öffnen, nur ob diese wie gewünscht angezeigt werden, ist fraglich. 

Die Daten, die ich in den letzten Jahren erzeugt habe, bestanden immer aus einem Komplettpaket aus Modelldaten, Texturen, Punktwolken, Renderbildern und einem umfassenden PDF-Protokoll zur Verwendung der Daten. Bedauerlicherweise zeigte sich, dass die am meisten verwendeten Daten die verzerrungsfreien Renderbilder und das Protokoll selbst sind. Da meine Kunden sich scheuten, mit den eigentlichen 3D-Daten zu arbeiten.

3D-Viewer

Der 3D-Builder und 3D-Viewer von Microsoft stellen die Modelle manchmal ohne Texturen dar oder nur in einer schwierig zu erkennenden schattierten Ansicht.

Agisoft bietet einen kostenlosen Viewer an, der sowohl 3D-Daten (OBJ, 3ds, fbx…) als auch Raster und Vektordaten für GIS-Systeme öffnen kann. Hat seinen Hauptfokus aber eher auf Landschaftsmodellen und weniger auf mobilen Einzelobjekten.

Meshlab ist ein kraftvoller 3D-Viewer und Editor mit vielen Bearbeitungsmodi, der fast alle 3D-Daten nutzen kann, aber aufgrund seiner veralteten Benutzeroberfläche nur schwierig zu verwenden ist. Auch bestehen wenig Möglichkeiten, 3D-Renderbilder aus dem Programm heraus zu erzeugen.

Die meisten CAD-Programme, die von Archäologen verwendet werden, können zwar 3D-Daten importieren, stellen diese aber meist nur schlecht dar. Auch gibt es Importgrenzen für die Anzahl von Polygonen, die diese Daten enthalten dürfen. Und die meisten 3D-Scans liegen über diesen Grenzen.

Neben diesen Tools gibt es eine große Menge von 3D-Viewern und Editoren, die ihre eigenen Formate verwenden. Auch wenn dies durchaus gute Softwarelösungen sein können, lassen sich diese Modelle und Daten nur so lange verwenden, wie Lizenzen bestehen oder die Software vom Hersteller gepflegt wird. Sie eignen sich also für eine kurzfristige Nutzung, können aber keine Dauerlösung sein.

Blender 3D als Alternative ?!

Blender 3D ist eineOpen-Source-Software,e die seit 1995 verfügbar ist und seitdem kontinuierlich weiterentwickelt wird. Seit 2002 ist das Programm komplett Open Source unter der GNU General Public License und steht mit seinem Sourcecode jedem zur freien Verfügung für jeden Anwendungszweck.

Mit etwa 400 MB Programmgröße ist Blender relativ klein, enthält aber eine Vielzahl von Features. So ist es3D-Editorr, Renderengine, Bildbearbeitungsprogramm, Animationstool, Simulationsbaukasten, Sound-, Script- und Videoeditor in einem und kann über eine Vielzahl von Plug-ins erweitert und durch seine modulare Ansicht schnell anpassbar.

Aufgrund seiner riesigen Community ist jede Funktion des Programms umfassend dokumentiert. Für die Einarbeitung in die einzelnen Funktionen steht eine ständig wachsende Anzahl freier und kommerzieller Workshops in vielen Sprachen online bereit.

Praktische Vorteile

In erster Linie soll Blender erstellte 3D-Daten unterstützen und zugänglicher halten. Die Idee ist also: Nach dem Erstellen eines oder mehrerer Modelle in einem Projekt sollten zusätzlich zu den Standarddaten auch eine Blend-Datei abgespeichert werden. 

In dieser sollte jeweils ein fertiger 3D-Scan abgelegt werden, zusammen mit einer Kurzbeschreibung des Modells, der Metadaten und Details zur Datenaufnahme als Textdatei. Diese kann direkt auf dem Starbildschirm nach dem Öffnen der Datei Kontext und Hilfen zur Benutzung geben.

In Blender selbst können jederzeit Vermessungen des Objektes vorgenommen, Schnitte angelegt und neue Renderings erzeugt werden. Gleichzeitig kann das Objekt sowohl als fotorealistisches, texturiertes Objekt betrachtet werden als auch als gleichmäßig Matcap schattiertes Oberflächenmodell.

Auch das Markieren unterschiedlicher Strukturen mithilfe des Annotationstools ist leicht und schnell realisierbar.

Etwas komplexer ist das Bestimmen von Volumina über das in Blender 3D integrierte Add-on 3D Print Toolbox.

Für das Vergleichen von Objekten können die in den Blend-Dateien abgelegten Modelle schnell und einfach in andere Dateien angehängt oder verlinkt werden. So kann Blender als virtueller Labortisch dienen, um verschiedene ähnliche Formen direkt zu vergleichen.

Durch die seit Juli 2025 erhältliche Version 4.5 wurde die Benutzeroberfläche von OpenGL auf Vulkan geändert. Dadurch konnten die Ladezeiten und die Verarbeitungsgeschwindigkeit auch von Meshes mit mehreren Millionen Polygonen extrem verbessert werden.

Ausblick

Neue Add-ons, Skripte und Benutzeransichten lassen sich einfach in Blender direkt erstellen. Dadurch können Abläufe automatisiert und das UI benutzerfreundlicher gestaltet werden. Dadurch kann Blender ein beständig wachsender Werkzeugkoffer für Forscher, Kuratoren und Ausstellungsdesigner werden. 

Wenn neue Funktionen benötigt oder Stolpersteine in der Benutzung identifiziert werden, können diese direkt angepasst werden. Dieser offene Zugang auf alle Aspekte eines 3D-Editors ist derzeit weltweit einzigartig. 

Durch die Open-Source-Lizenz können alle diese Anpassungen frei weitergegeben oder sogar kommerzialisiert werden. 

Der größte Vorteil liegt in der großen Community der Software, die eine Vielzahl von Anleitungen, Tutorialvideos und Workshops in jeder Sprache bereitstellt. Und beständig weiter wächst.

Schlussworte

Die quelloffene Software Blender3D ist seit fast 30 Jahren ein beständig wachsender 3D-Werkzeugkasten, der durch die Struktur seiner Lizenz niemals wieder geschlossene Software werden kann.

Das Programm bietet ein schnelles, unkompliziertes und leicht anpassbares Tool zur Betrachtung und Verarbeitung von 3D-Scans. Und kann in Zukunft eine wichtige Schnittstelle für Forscher zur Nutzung digitaler Daten werden.

Da es keine Lizenzkosten, Installationsgrenzen oder Einschränkungen in der Nutzung gibt, empfiehlt es sich, eigenständig lauffähige Versionen (portable Versionen) direkt für jedes durchgeführte Projekt mit abzulegen.