Ohne Software, ohne Cloud: Wie der Matter and Form THREE 3D-Scanning neu definiert

Mit der Auslieferung des neuen THREE an die Kickstarter-Unterstützer setzt Matter and Form einen bemerkenswerten Meilenstein im Bereich des 3D-Scan-Equipments. Statt wie bisher auf rein statische Hardware-Lösungen zu setzen, verfolgt das Unternehmen ein zukunftsorientiertes Konzept, bei dem Hardware und Software dynamisch weiterentwickelt werden. Das Ergebnis ist ein Scanner, dessen Bildqualität bereits beim ersten Einsatz beeindruckt – und der sich im Laufe der Zeit immer weiter verbessern lässt. Wir haben den Three 3D-Scanner getestet und möchten unsere Erfahrungen teilen, die verdeutlichen, warum eine lange Liste an Produktmerkmalen in der tatsächlichen Anwendung oft zweitrangig ist.

Matter and Form ist ein 2013 gegründetes, engagiertes kanadisches Unternehmen, das sich auf die Entwicklung und Herstellung von 3D-Scannern spezialisiert hat. Nach eigener Aussage steht dabei stets der Kunde im Mittelpunkt, was sich in der praxisnahen, kreativen Ausrichtung der Produktpalette widerspiegelt. Der neueste 3D-Scanner des Unternehmens, der THREE, soll laut Hersteller höchste Präzision, enorme Flexibilität und eine besonders einfache Bedienung in einem kompakten, voll autarken Gerät vereinen.

Dank integrierter Software und eigener Rechenleistung ist keine zusätzliche Installation auf dem Computer nötig. Über jeden modernen Webbrowser – egal ob am PC, Tablet oder Smartphone – lässt sich der Scanner direkt ansteuern. Ein Internetzugang ist dabei nicht erforderlich, da THREE als eigenständiges System arbeitet und alle Scans intern speichert. Das löst gleichzeitig mögliche Datenschutzbedenken gegenüber Cloud-Lösungen auf.

Darüber hinaus ist der THREE laut Hersteller in der Lage, ein breites Spektrum an Objektgrößen zu erfassen – von winzigen Münzen bis hin zu großen Autoteilen. Die ChromaSpec™-Technologie deckt dabei das gesamte Farbspektrum ab, sodass oft auf Scan-Sprays verzichtet werden kann. Trotz metrologischer Genauigkeit ist der Scanner leicht zu bedienen, sodass selbst Schüler innerhalb weniger Minuten erste Ergebnisse erzielen können.

Genauigkeit und Auflösung (abhängig vom Abstand zum Objekt)

• Abstand 220 mm: Z-Genauigkeit 33 Mikrometer, Auflösung 37 Mikrometer
• Abstand 400 mm: Z-Genauigkeit 150 Mikrometer, Auflösung 65 Mikrometer
• Abstand 700 mm: Z-Genauigkeit 400 Mikrometer, Auflösung 114 Mikrometer
• Minimale erfassbare Detailgröße: 0,2 mm
• Maximale Objektgröße: 2 m
• Arbeitsabstand: 200 mm bis 800 mm

Technische Features

Technisch arbeitet der THREE-Scanner mit strukturierter Lichtprojektion. Ein DLP-Projektor projiziert dabei ein bestimmtes Muster auf das zu erfassende Objekt, während eine Sony-Stereokamera mit 13 Megapixeln die Geometrie sowie die Abstände des Objekts per Einzelscan aufnimmt. Ein Spezifikum dabei sind die softwaregesteuerten fokussierbaren Kameras die während der Kalibration vorbereitet werden und damit kleine und selbst leicht reflektierende Objekte außerordentlich gut erfassen können. Die verbauten Komponenten – CPU, GPU und interner Speicher – ermöglichen eine direkte Datenverarbeitung im Gerät selbst, ohne dass ein spezieller Rechner oder ein bestimmtes Betriebssystem erforderlich ist. Ein moderner Webbrowser reicht aus, um den Scanner unabhängig von Windows, macOS, Linux, Android oder iOS zu nutzen.

Darüber hinaus ist keine zusätzliche Softwareinstallation oder ein Cloud-Dienst nötig, wodurch auch langfristige Kosten in Form von Lizenzen oder Abonnements entfallen. Das Unternehmen verspricht zudem regelmäßige Updates und Verbesserungen der integrierten Software, um die Leistungsfähigkeit des Scanners kontinuierlich zu steigern.

Systemdaten im Detail

• Technologie: Stereokamera mit strukturiertem Licht und fokussierbaren Kameras
• CPU: Quad-Core 64-Bit SoC (1,5 GHz) mit integrierter GPU
• RAM: 4 GB
• Interner Speicher: 16 GB
• Projektor: DLP MEMS-Spiegel
• Kamerasensor: Sony 13 Megapixel
• Scan-Geschwindigkeit: ca. 4 Sekunden pro Aufnahme
• Verarbeitungsdauer: ca. 10–15 Sekunden
• Ausrichtung: Automatisch oder durch Punkt-Auswahl
• Scan-Modi: Automatischer Drehteller, Einzelscan, Freiraum-Scan
• Umgebung: Innenbereich (oder schattiger Außenbereich)
• Textur-/Farberfassung: Ja
• Gewicht: ca. 709 g
• Abmessungen: 251 mm x 119 mm x 31 mm

Kompatibilität und Konnektivität

• Unterstützte Betriebssysteme: Alle mit modernem Webbrowser (Windows, macOS, Linux, Android, iOS, ChromeOS)
• Unterstützte Geräte: Alle, die einen modernen Webbrowser ausführen können (PC, Tablet, Smartphone)
• API-Zugriff: Ja, inklusive eigener API
• Open-Source-Unterstützung: Ja
• Edge Computing (Nutzerprogrammierung direkt auf dem Gerät): Ja
• Anschlüsse: WLAN, Gigabit Ethernet, Hotspot
• Ausgabeformate: OBJ, PLY, XYZ, GLTF, DAE, STL, FBX

Erweiterbarkeit und API

THREE bietet Entwicklern, Tüftlern und Vision-Experten eine integrierte, frei nutzbare API, um eigene Computer-Vision- oder Automatisierungsprojekte umzusetzen. Unterstützt durch offene Dokumentationen und Beispielprojekte auf GitHub wird der Einstieg in individuelle Erweiterungen erheblich erleichtert.

Flexible Projektverwaltung

Ein weiterer großer Pluspunkt von THREE ist die Möglichkeit, Projekte lokal herunterzuladen, später wieder zu laden und neu zu bearbeiten. Dadurch können Anwender ihre Scans zunächst in externen Bildbearbeitungsprogrammen verfeinern, um anschließend verbesserte oder angepasste Projektdaten erneut im Scanner zu verwenden. Dies erlaubt nicht nur eine kontinuierliche Qualitätssteigerung einzelner Scans, sondern bietet zudem die Chance, ältere Projekte von künftigen Software-Updates profitieren zu lassen. Insgesamt entsteht so ein extrem flexibler Workflow, der herkömmliche, starre Konkurrenzprodukte klar in den Schatten stellt.

Inbetriebnahme und Test

Das Gerät kommt sicher verpackt in einem robusten Transportkoffer an, der neben dem Scanner selbst auch einen Drehteller, Kalibrierungskarten und die erforderlichen Kabel enthält. Der Start gestaltet sich denkbar einfach: Nach dem Einschalten projiziert der DLP-Projektor eine lokale Webadresse, über die sich der Anwender per WLAN mit dem Gerät verbinden kann.

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Liste des Lieferumfangs

• THREE-Scanner mit drahtloser Antenne
• Kabelgebundener Drehteller mit Silikonauflage (Belastbar bis ca. 9 kg)
• Premium-Mini-Stativ mit flexiblen Beinen
• Premium-Tragetasche
• Große Kalibrierkarte
• Kleine Kalibrierkarte
• Halter für die Kalibrierkarte
• 12V 5A Netzteil mit ca. 3 m Kabel
• Internationale Netzadapterstecker

Der Scanner wird über einen magnetischen Stecker mit dem Drehteller verbunden, der vollautomatische 360°-Scans in bis zu 24 Einzelschritten ermöglicht. Der Matter and Form THREE nutzt hierbei strukturierte Lichtprojektion, die bei vielen Scannern oft Probleme mit transparenten, reflektierenden oder schwarzen Oberflächen verursacht. Diese lassen sich zwar meist mithilfe von Scan-Spray beheben, jedoch konnten wir in unseren Tests selbst beim Scannen einer reflektierenden Münze auf dessen Einsatz verzichten. Das ist ein Resultat der softwaregesteuerten fokussierbaren Kameras.

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Software und Bedienung


Im Browser lassen sich Helligkeit, Belichtungsintensität und Auflösung bequem einstellen, außerdem kann der Drehteller mithilfe einer Kalibrierkarte justiert werden. Über ein kurzes Tutorial wird man leicht verständlich in die Bedienung eingeführt.


Die integrierte Software präsentiert sich übersichtlich und bietet sowohl automatische als auch manuelle Ausrichtungsoptionen für die Scans. Die Benutzeroberfläche ist intuitiv gestaltet, und der Funktionsumfang dürfte für die meisten Anwender mehr als ausreichen.

Schon nach kurzer Zeit ist man bereit, das erste Objekt zu scannen. Der interne Prozessor des Scanners übernimmt dabei die Datenverarbeitung, was den Betrieb auch mit leistungsschwächerer Hardware ermöglicht. Allerdings kann die Berechnung je nach Datenmenge und Auflösung ein paar Minuten dauern, bleibt aber insgesamt im akzeptablen Rahmen.

In unseren Tests gelang es uns, ohne den Einsatz von Scanspray eine Vielzahl kleiner und mittelgroßer Objekte problemlos zu digitalisieren, darunter auch eine stark abgenutzte Münze in beeindruckender Detailtiefe. Der gesamte Vorgang gestaltete sich dabei sehr unkompliziert.

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Bei größeren Objekten ist jedoch ein höherer Aufwand erforderlich, da der Scanner nicht als Handheld-Gerät verwendet werden kann. Stattdessen muss er für unterschiedliche Ansichten manuell neu positioniert werden. Ab etwa 60 cm Objektgröße stößt das System in der Praxis an seine Grenzen. Zwar ist das in den technischen Daten angegebene Maximum von 2 m theoretisch bei geringerer Auflösung möglich, doch der optimale Arbeitsbereich liegt derzeit noch bei Objekten unter etwa 60 cm. Ob sich dies durch künftige Updates weiter optimieren lässt oder an den Speicherkapazitäten des Geräts scheitert, bleibt abzuwarten.

Fazit


Der Matter and Form 3 überzeugt durch ein durchdachtes Gesamtkonzept: Einsteiger und professionelle Anwender erhalten einen hochpräzisen, benutzerfreundlichen Scanner, der ohne teure Zusatzhardware auskommt. Trotz Schwächen bei großen Scans bietet das Gerät in seiner Preisklasse ein exzellentes Preis-Leistungs-Verhältnis. Matter and Form beweist zudem durch schnelle Firmware-Updates und Support, dass sie ihren Scanner kontinuierlich verbessern wollen. Für kleine bis mittelgroße Objekte wie Schmuck, Modelle oder technische Komponenten bietet er jedoch herausragende Ergebnisse im Preisbereich unter 2.500 Euro.