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title = "3D-Modellierung und CAD"
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date = 2018-07-05
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authors = ["Aron Petau"]
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description = "3D-Modellierung und -Scan mit Fusion360, Sketchfab und Photogrammetrie"
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[taxonomies]
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tags = [
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"3d printing",
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"functional design",
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"fusion360",
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"parametric modelling",
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"sketchfab",
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[extra]
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## 3D-Modellierung und CAD
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### Gestaltung von 3D-Objekten
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Beim Erlernen des 3D-Drucks hat mich vor allem die Möglichkeit fasziniert, bestehende Produkte zu verändern oder zu reparieren.
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Auch wenn es eine großartige Community mit vielen guten und kostenlosen Modellen gibt, bin ich schnell an den Punkt gekommen, an dem ich nicht fand, was ich suchte.
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Mir wurde klar, dass dies eine wesentliche Fähigkeit ist, um nicht nur 3D-Drucker, sondern grundsätzlich jede Art von Produktionsmaschine sinnvoll zu nutzen.
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Da ich alles über 3D-Druck auf YouTube gelernt habe und dort fast alle mit **Fusion 360** arbeiteten, habe ich mich ebenfalls dafür entschieden.
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Rückblickend war das eine sehr gute Wahl – ich habe mich in die Möglichkeiten des **parametrischen Designs** verliebt.
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Unten findest du einige meiner Entwürfe.
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Der Prozess selbst macht mir unglaublich viel Spaß und ich möchte ihn noch weiter vertiefen.
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Durch Ausprobieren habe ich bereits viel darüber gelernt, wie man speziell für den 3D-Druck konstruiert.
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Trotzdem habe ich oft das Gefühl, dass mir ein tieferes Verständnis für **ästhetische Gestaltung** fehlt.
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Ich möchte meine generelle Fähigkeit erweitern, physische Objekte zu entwerfen – etwas, das ich mir im Masterstudium erhoffe.
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{{ image(url="/images/breast_candle.jpg", alt="Eine Kerze aus einem 3D-Scan, gefunden auf <https://hiddenbeauty.ch/>", pixels=true, start=true) }}
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Mehr meiner fertigen Designs findest du in der **Printables Community** (früher Prusaprinters):
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<div class="buttons">
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<a class="colored external" href="https://www.printables.com/social/97957-arontaupe/models">Mein Printables-Profil</a>
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</div>
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{{ image(url="/images/vulva_candle.jpg", alt="Eine Kerze, erstellt mit einer 3D-gedruckten Form aus Fusion360", pixels=true, start=true) }}
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## 3D-Scannen und Photogrammetrie
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Neben dem Entwerfen neuer Objekte interessiert mich auch die Integration der **realen Welt** in meine Arbeit.
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### Interaktion mit realen Objekten und Umgebungen
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In den letzten Jahren habe ich mit verschiedenen Smartphone-Kameras experimentiert – leider waren meine Scans meist nicht präzise genug, um wirklich etwas damit anzufangen.
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Ein professioneller 3D-Scanner war zu teuer, also bastelte ich mir eine Kombination aus einer **Raspberry-Pi-Kamera** und einem günstigen **TOF-Sensor**.
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Das Setup ist simpel, aber bei weitem nicht so genau wie Laser- oder LiDAR-Sensoren. Dann brachte Apple die ersten Geräte mit **zugänglichem LiDAR** heraus.
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Durch meine Arbeit an der Universität hatte ich schließlich Zugriff auf ein Gerät mit LiDAR und begann, damit zu experimentieren.
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Ein paar Beispiele siehst du hier:
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<div class="sketchfab-embed-wrapper"> <iframe title="DigiLab Hauptraum" frameborder="0" allowfullscreen mozallowfullscreen="true" webkitallowfullscreen="true" allow="autoplay; fullscreen; xr-spatial-tracking" xr-spatial-tracking execution-while-out-of-viewport execution-while-not-rendered web-share width="800" height="600" src="https://sketchfab.com/models/c880892c6b4746bc80717be1f81bf169/embed?ui_theme=dark&dnt=1"> </iframe> </div>
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<div class="sketchfab-embed-wrapper"> <iframe title="VR-Raum DigiLab" frameborder="0" allowfullscreen mozallowfullscreen="true" webkitallowfullscreen="true" allow="autoplay; fullscreen; xr-spatial-tracking" xr-spatial-tracking execution-while-out-of-viewport execution-while-not-rendered web-share width="800" height="600" src="https://sketchfab.com/models/144b63002d004fb8ab478316e573da2e/embed?ui_theme=dark&dnt=1"> </iframe> </div>
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Der letzte Scan hier wurde nur mit einer **Smartphone-Kamera** erstellt.
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Man erkennt deutlich, dass die Qualität geringer ist, aber angesichts der einfachen Technik finde ich das Ergebnis beeindruckend –
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und es zeigt, wie sehr solche Technologien gerade **demokratisiert** werden.
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<div class="sketchfab-embed-wrapper"> <iframe title="Digitallabor UOS" frameborder="0" allowfullscreen mozallowfullscreen="true" webkitallowfullscreen="true" allow="autoplay; fullscreen; xr-spatial-tracking" xr-spatial-tracking execution-while-out-of-viewport execution-while-not-rendered web-share width="800" height="600" src="https://sketchfab.com/models/2f5cff5b08d243f2b2ceb94d788b9cd6/embed?ui_theme=dark&dnt=1"> </iframe> </div>
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## Perspektive
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Was dieser Abschnitt zeigen soll: Ich bin beim Thema **CAD** noch nicht da, wo ich gerne wäre.
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Ich fühle mich sicher genug, um kleine Reparaturen im Alltag anzugehen,
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aber beim **Konstruieren komplexer Bauteilgruppen**, die zusammen funktionieren müssen, fehlt mir noch technisches Know-how.
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Viele meiner Projekte sind halbfertig – einer der Hauptgründe ist der **Mangel an fachlichem Austausch** in meinem Umfeld.
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Ich möchte mehr als nur Figuren oder Wearables gestalten.
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Ich möchte den **3D-Druck als Werkzeugerweiterung** nutzen –
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für mechanische oder elektrische Anwendungen, lebensmittelechte Objekte, oder einfach Dinge, die begeistern.
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Ich liebe die Idee, ein **Baukastensystem** zu entwickeln.
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Inspiriert von [Makeways auf Kickstarter](https://www.kickstarter.com/projects/makeway/makeway-create-intricate-courses-watch-your-marbles-soar) habe ich bereits angefangen, eigene Teile zu entwerfen.
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Ein Traum von mir ist eine **eigene 3D-gedruckte Kaffeetasse**, die sowohl **spülmaschinenfest als auch lebensmittelecht** ist.
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Dafür müsste ich viel Materialforschung betreiben – aber genau das macht es spannend.
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Ich möchte ein Material finden, das **Abfälle** einbezieht, um weniger von **fossilen Kunststoffen** abhängig zu sein.
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In Berlin möchte ich mich mit den Leuten von [Kaffeform](https://www.kaffeeform.com/de/) austauschen, die **kompostierbare Becher** aus gebrauchten Espressoresten herstellen (wenn auch per Spritzgussverfahren).
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Die Hersteller von **Komposit-Filamenten** sind bei der Beimischung nicht-plastischer Stoffe sehr vorsichtig,
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weil der **Extrusionsprozess** durch Düsen leicht fehleranfällig ist.
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Trotzdem glaube ich, dass gerade in diesem Bereich noch viel Potenzial steckt – besonders mit **Pelletdruckern**.
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Große Teile meiner Auseinandersetzung mit **lokalem Recycling** verdanke ich den großartigen Leuten von [Precious Plastic](https://preciousplastic.com), deren Open-Source-Designs mich sehr inspiriert haben.
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Ich finde es schwer, über CAD zu schreiben, ohne gleichzeitig über den **Herstellungsprozess** zu sprechen –
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und ich halte das für etwas Gutes.
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Design und Umsetzung gehören für mich zusammen.
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Um noch sicherer zu werden, möchte ich mich stärker auf **organische Formen** konzentrieren.
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Deshalb will ich tiefer in **Blender** einsteigen – ein großartiges Tool, das viel zu mächtig ist, um es nur über YouTube zu lernen.
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## Software, die ich nutze und mag
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<div class="buttons">
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<a class="colored external" href="https://alicevision.org/#meshroom">AliceVision Meshroom</a>
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<a class="colored external" href="https://scaniverse.com/">Scaniverse</a>
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<a class="colored external" href="https://sketchfab.com/arontaupe">Mein Sketchfab-Profil</a>
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<a class="colored external" href="https://play.google.com/store/apps/details?id=com.lvonasek.arcore3dscanner&hl=de&gl=DE">3D Live Scanner für Android</a>
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