Früher war die vollständige 3D-Vermessung eines Objekts nur möglich, indem man es mit einer Messmaschine Zeile für Zeile und sehr geringen Linienabständen abtastete. Heutzutage wird 3D-Scannen hauptsächlich durch optische Verfahren oder Computertomografie durchgeführt.
Die gängigsten 3D-Scan-Verfahren sind:
Laserscannen
Beim Laserscannen wird die exakte Messung der Distanz zwischen dem ausgesendeten Signal und dessen Rückkehr genutzt, um den Abstand zwischen dem Sensor und dem Messobjekt präzise zu bestimmen. Da dabei nur ein Laserstrahl verwendet wird, muss dieser das gesamte Objekt dicht überstreichen, um es vollständig zu erfassen. Messarme oder optisch getrackte Systeme, wie Lasertracker, lenken den Laserstrahl periodisch auf einer Linie aus und bewegen den Messkopf relativ zum Objekt. So entsteht durch das Abtasten in Streifen ein vollständiger 3D-Scan. 360-Grad-Rundumscanner arbeiten, indem sie den Strahl um eine Achse lenken und den Messkopf um eine zweite Achse bewegen. Dadurch können sie alle sichtbaren Flächen des Objekts von einem zentralen Punkt aus in einem Schritt vermessen. Die Genauigkeit von Laserscannern hat mittlerweile beeindruckende Werte erreicht.
Projektionsscannen
Beim Projektionsscannen, auch als Streifen- oder Blue-Light-Scanning bekannt, projiziert ein Projektor codierte Lichtmuster auf das Objekt. Eine versetzt angeordnete Kamera erfasst die zurückgestreuten und durch die Objektgeometrie verzerrten Muster. Eine Software berechnet daraus die 3D-Informationen und erzeugt so ein präzises Abbild des Objekts.
Computertomografie
Bei der Computertomografie wird das Objekt auf einem Drehtisch positioniert und aus verschiedenen Winkeln geröntgt. Aus den unterschiedlichen Grauwerten der Röntgenbilder lässt sich anschließend ein hochauflösendes, vollflächiges 3D-Modell erstellen.
Fotogrammetrie
Hierbei wird aus einer Vielzahl von Objektfotos eine 3D-Geometrie berechnet. In der Industrie spielt Fotogrammetrie heute jedoch kaum noch eine Rolle.