3D-Modell erstellen: Welche Daten sind geeignet?

Autor: Matthias Baumgartner

Immer öfter stolpert man im Internet über Hersteller, die ihre Produkte in 3D präsentieren.  Kund:innen haben dadurch die Möglichkeit das Produkt aus allen Winkeln zu betrachten, es zu drehen sowie rein und rauszuzoomen. Ganz einfach ohne App können die Produkte auch via Augmented Reality in der aktuellen Umgebung visualisiert werden.

Wie kommen Sie jedoch zu diesen 3D-Modellen und welche Ausgangsdaten werden hierfür benötigt? Im vorliegenden Blogartikel gehen wir näher darauf ein, erklären die verschiedenen Optionen und die damit verbundenen Vor- und Nachteile.
 

Was ist ein 3D-Modell?

Gemäß Definition bezeichnet man ein 3D-Modell als eine digitale Darstellung eines Objekts oder einer Struktur in drei Dimensionen. Es besteht aus einer Vielzahl von Punkten, Linien und Oberflächen, die mathematisch berechnet und in einer digitalen Umgebung dargestellt werden. 3D-Modelle finden in verschiedenen Branchen Anwendung, wie beispielsweise in der Architektur, Produktentwicklung, Medizin, Unterhaltungsindustrie und im 3D-Druck. 2D-Objekte sind hingegen flach und haben nur eine Länge und Breite, während 3D-Objekte Tiefe haben und in drei Dimensionen modelliert werden, wodurch sie realistischer und natürlicher wirken.
 

Warum Produktpräsentation mit 3D-Modell?

Die Produktpräsentation in 3D ermöglicht den Kund:innen ein intensives Erlebnis mit dem Produkt oder einer Marke. Es hilft dabei, Produkte anschaulicher darzustellen, was das Verständnis und die Kaufentscheidung erleichterten. Positive Effekte wie erhöhte Verweildauer, Brand Building, und Steigerung der Kaufabschlüsse werden damit erzielt. Voraussetzung sind dabei jedoch immer 3D-Modelle die speziell für diese Anwendungen erstellt werden. 
 

3D-Modellen erstellen: Welche Ausgangsdaten sind hilfreich?

Es gibt verschiedenste Arten von Ausgangsdaten zur Produktion von 3D-Modellen. Man kann somit aus (fast) allem ein web-optimiertes 3D-Modell erstellen lassen. Je nach Ausgangsdaten ist dies jedoch mehr oder weniger zeitaufwendig. Darüber hinaus kann die Wahl der richtigen Ausgangsdaten einen erheblichen Einfluss auf die Qualität und Genauigkeit des endgültigen Modells haben. Nachfolgend werden wir einen Überblick darüber geben, welche Arten von Ausgangsdaten für die Erstellung von 3D-Modellen geeignet sind.
 

CAD Daten als Grundlage für 3D-Modelle

CAD Daten stehen sehr oft von einem Produkt zur Verfügung und sind eine beliebte Ausgangsbasis für 3D-Modelle.

• Vorteil: CAD-Daten können meistens direkt für eine Web- oder Konfigurator-Applikation umgewandelt werden und die Geometrie kann übernommen werden.
• Nachteil: Die konvertierten CAD-Modelle müssen in der Praxis fast immer manuell nachbearbeitet und optimiert werden. Da man aus einem CAD Modell keine Materialien ableiten kann, müssen diese noch zusätzlich erstellt (Oberflächen, Farben,…) werden.

Mögliche Ausgangsformate (Auszug):

• .ASM, .PAR, .PWD, .PSM
• .DWG, .DXF
• .SLDASM, .SLDPRT
• .STP, .STEP, 
• …

Fotos als Grundlage für 3D-Modelle

Fotos können als Grundlage für die Erstellung von 3D-Modellen dienen, indem sie durch photogrammetrische Techniken in ein digitales 3D-Modell umgewandelt werden.

• Vorteil: Auch Materialinformationen können aus den Bildern entnommen werden. Durch die Verwendung von Fotografien als Referenzmaterial können 3D-Modelle erstellt werden, die die Form, Textur und Farbe des realen Objekts oder der Umgebung so genau wie möglich widerspiegeln.
• Nachteil: Zu beachten ist bei Fotos, dass diese alle relevanten Produktdetails beinhalten, um diese konstruieren zu können. Details, die nicht aus den Fotos hervorgehen, müssen nachgereicht werden oder es ist nicht möglich diese im finalen Modell zu inkludieren. Eine schlechte Belichtung kann die Darstellung und Erstellung bestimmter Materialien beeinflussen. Zusätzlicher Kommunikationsaufwand ist fast immer nötig, um optimale 3D-Modelle zu generieren.

Formate: alle gängigen Bildformate 

Polygonale Daten als Grundlage für 3D-Modelle

Polygonale Daten können die Basis für die Erstellung von 3D-Modellen bilden, indem sie eine digitale Darstellung eines Objekts oder einer Struktur durch die Verwendung von vernetzten Flächen definieren.

• Vorteil: Diese Ausgangsdaten haben teilweise Materialien inkludiert und können so direkt für eine 3D-Applikation im Web verwendet werden.
• Nachteil: Oft haben diese Modelle jedoch eine zu hohe Anzahl an Polygonen. Und sind damit nicht optimiert für ein performantes 3D-Erlebnis, wie man es in einem Konfigurator mit Echtzeitvisualisierung erwartet.

Formate: 

• .fbx 
• .obj 
• .glb / .gltf 
• .stl 
• weitere Formate von Blender oder PixYZ Studio werden unterstützt

Zeichnungen im Vektor oder Rasterformat als Grundlage für 3D-Modelle

3D Modelle können durch Zuhilfenahme von Zeichnungen manuell konstruiert bzw. „gebaut“ werden. Durch die vorhandenen Referenzdaten wird die Konstruktion erleichtert und eine maßgetreue Modellierung ist möglich. 

• Vorteil: Da Zeichnungen im Vektor- oder Rasterformat auf präzise Art und Weise erstellt werden können, eignen sie sich gut als Grundlage für 3D-Modelle, die ebenfalls präzise sein müssen.
• Nachteil: Hier gilt auch wie bei den CAD-Daten: Materialinformationen müssen nachgereicht werden, da diese nicht abgeleitet werden können.

Formate:

• .ai
• .3dm
• .step
• .dxf
• .dwg
• .pdf
• andere gängige Vektor-Formate und Bildformate

Physisch bereit gestellte Produkte als Grundlage für 3D-Modelle

Bis zu einer gewissen Größe, kann das Produkt natürlich auch physisch einem 3D-Dienstleister zur Verfügung gestellt werden. 

• Vorteil: Da physisch alle Details und Materialien gut ersichtlich sind, ist dies für eine Rekonstruktion sehr dienlich. 
• Nachteil: Bei der Konstruktion können natürlich gewisse Maßabweichungen entstehen, vor allem bei geometrisch sehr komplexen Produkten.

Falls keine digitalen Daten zur Verfügung stehen kann diese Art der manuellen Modellierung sehr aufwändig sein.

Sie sehen, es gibt unterschiedliche Daten die für die Erstellung von 3D-Modellen dienen. Jedes Format hat unterschiedliche Vor- und Nachteile. Oftmals haben sie gar nicht die Wahl, da zB nur Bilder oder das Produkt in physischer Form zur Verfügung steht. Grundsätzlich kann aber gesagt werden, dass aus nahezu allen Daten ein 3D-Modell gezaubert werden kann.

Ist eine realistische Darstellung der Oberflächen, Farben… möglich?

Bei vielen Produkten möchte man natürlich so realistisch wie möglich die speziellen Eigenschaften den Kund:innen vermitteln. Es können durch Erstellung der dementsprechenden Materialen fast fotorealistische Ergebnisse erzielt werden. Durch Einsatz von verschiedensten Effekten mit Licht oder einer 3D-Umegebung kann so Ihr Produkt ideal in Szene gesetzt werden. Je nach Ausgangslage der vorhandenen Daten und je nach Können des 3D-Artist lassen sich nahezu fotorealistische Modell erstellen. Möchten Sie zu diesem Thema weiterführende Informationen? Dann empfehlen wir den Blogartikel 3D Visualisierung vs. Produktfotografie?
 

Wer kann mir ein 3D-Modell erstellen?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein 3D-Modell erstellen zu lassen. Es hängt von der Komplexität des Modells und dem verfügbaren Budget ab. Wenn Sie über ausreichendes Fachwissen verfügen, können Sie das 3D-Modell selbst erstellen. Andernfalls empfehlen wir, einen professionellen 3D-Artist oder eine auf 3D-Modellierung spezialisierte Agentur zu engagieren. Wir bei Combeenation bieten eine 3D-Service, bei dem Sie sich ohne großem Aufwand Ihre gewünschten 3D-Modelle erstellen lassen können. Sie benötigen 3D-Modelle? Wir machen die Erstellung für Sie.
 

Wie viel kostet ein 3D-Modell?

Der Preis für ein 3D-Modell hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der Komplexität des Modells, der Geometrie und der Texturierung, dem Zweck des Modells und der gewünschten Qualität. Da wir diese Frage auch immer wieder gestellt bekommen, haben wir eine Seite erstellt. Darin befinden sich beispielhafte 3D-Modelle, die mit einem Richtpreis hinterlegt sind. So bekommen Sie ein ungefähres Gespür dafür. Hier geht’s zu mehr Informationen über „Preise für eine 3D Visualisierung“.
 

Wie erstellt man ein 3D-Modell?

3D-Modelling ist ein Prozess, bei dem digitale Modelle von dreidimensionalen Objekten erstellt werden. Dies geschieht in der Regel mit Hilfe von spezieller 3D-Modellierungssoftware, die es dem Benutzer ermöglicht, die Formen, Farben und Texturen von Objekten zu manipulieren und zu verfeinern.

Der 3D-Modellierungsprozess beginnt in der Regel mit der Erstellung eines Grundmodells oder einer Grundform, die oft als "Wireframe" bezeichnet wird. Dies ist eine einfache Drahtgitterdarstellung des Objekts, die aus einer Sammlung von Linien und Eckpunkten besteht. Der Benutzer kann dann die Größe, Form und Position dieser Eckpunkte ändern, um das Objekt zu formen. 

Sobald das Grundmodell erstellt ist, können weitere Details wie Farben, Texturen und Oberflächenstruktur hinzugefügt werden. Dies wird oft durch das Anwenden von Materialien auf das Modell erreicht, die spezifische Eigenschaften wie Glanz, Rauheit oder Transparenz aufweisen können.

Insgesamt erfordert die Erstellung von 3D-Modellen eine Kombination aus kreativem Design und technischem Know-how.
 

3D-Modelle für Konfiguratoren 

Interaktive 3D-Modelle, wie wir Sie bei Konfiguratoren kennen, werden direkt im Browser eingebunden und müssen somit sowohl am Desktop als auch auf mobilen Endgeräten flüssig dargestellt werden. Um dies zu gewährleisten, werden Echtzeit optimierte 3D-Modelle erstellt. Dazu werden gängige Programme wie Maya, Blender, 3ds Max, ZBrush, etc. benutzt. Wie gehen wir bei Combeenation vor? Durch folgende Vorgehensweise wird ein 3D-Modell für Konfiguratoren erstellt:

• Retopologizing oder die von Grund auf neue Modellierung von z.B. CAD-Daten, welche in Polygonmodelle umgewandelt wurden, um einen optimierten Polycount (verlinken zu Polycount weiter unten) zu erreichen. Sprich das Modell sollte nicht mehr Geometrien haben als nötig. Das stellt sicher, dass die 3D-Modelle auf so vielen Hardware-Konfigurationen wie möglich problemlos läuft (nicht jeder hat die neueste Generation von Smartphones).
• Erstellung von PBR (Physically Based Rendering) - Materialien um Oberflächen so real wie technisch möglich im Web oder in einem 3D-Produktkonfigurator in Echtzeit darzustellen.
• Bei Einsatz in einem Konfigurator: Vorbereitung der 3D Daten in Modelle welche modular im Konfigurator angezeigt werden können und so die Konfiguration des Endprodukts ermöglichen.

Die Herausforderung liegt oft dabei, das Modell so zu erstellen, dass es mit möglichst wenig Polygonen auskommt. Jedoch so viel Details wie nötig darstellt. Und dass es so realistisch wie möglich aussieht. Dazu ist die Messgröße der sogenannte Polycount.
 

Exkurs: Warum Polycount „counts“?

Ein Polygon Modell besteht aus Polygonen, sprich aus Vielecken – aus vielen Ebenen geometrischer Flächen. Der Polycount beschreibt die Anzahl dieser Flächen.
Es gibt keine Faustregel die besagt wie viele Polygone ein optimiertes Modell haben darf. Das Ziel ist natürlich diese so gering wie möglich zu halten, um bestimmte Grenzen nicht zu überschreiten. Es gibt Programme die automatisiert aus existierenden Modellen die Flächen reduzieren. In diesem Beispiel sehen Sie von einer Hinterradnabe eines Fahrrades ein NURBS-Modell sowie zwei Stufen von Polygonmodellen. Trotz Reduzierung der Polygone um den Faktor 10 (von 110.000 auf 11.000) ist das Ergebnis noch ansprechend und ausreichend. 

Fazit: 3D Modelle fürs Web erstellen

Der Wandel von 2D auf 3D Content etabliert sich immer stärker und hält bei verschiedensten Produkten Einzug, wenn es um die Produktpräsentation geht. Große Brands wie Ikea oder Apple setzen seit vielen Jahren auf diese Technologie. 3D oder auch Visual Commerce wird im eCommerce Bereich immer wichtiger. Es ist mittlerweile einfacher denn je 3D-Inhalte zu erstellen und in einem 3D-Viewer im Webshop zu integrierten. Eine 3D-Visualisierung ermöglicht es Kund:innen, ein einzigartiges Einkaufserlebnis zu schaffen. Durch eine mögliche Integration von Augmented Reality wird dieses Erlebnis noch verstärkt und kann somit zu einem besonderen Alleinstellungsmerkmal werden. Insbesondere bei vielen Produkten ist eine 3D-Produktkonfiguration notwendig, um diese auch online erfolgreich verkaufen zu können.
 

Mit der Combeenation-Plattform zur 3D Darstellung und zum Konfigurator

Combeenation legt seit fast 15 Jahren einen starken Schwerpunkt auf die Echtzeit-Darstellung von Produkten in 3D, kombiniert mit einem Produktkonfigurator. Wenn Sie auch an 3D-Modelle für Ihre Produkte denken oder die Darstellung mittels Konfigurator, können wir sie gerne unterstützen.

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