Natur perfekt abbilden: 3D-Scanning revolutioniert das Schmuckdesign

Die fertigen Stücke aus der MONSECRET-Kollektion „Endless Summer“. Mit freundlicher Genehmigung von MONSECRET

Wenn natürliche Inspiration auf technologische Barrieren trifft

Im Zeitalter rasanter technologischer Entwicklungen ist die Digitalisierung zu einem unumkehrbaren Trend in der Schmuck- und Handwerksbranche geworden. Immer mehr Designer integrieren 3D-Technologie in ihrer Arbeit: Die Umwandlung handgezeichneter Skizzen in 3D-Modelle hilft, die Lücke zwischen kreativer Vision und fertigem Produkt zu schließen, während der Einsatz von 3D-Druck einen unkomplizierten Weg zur Herstellung von Prototypen aus Edelmetall eröffnet.

Im Schmuckdesign ist es nie aus der Mode gekommen, sich von der Natur inspirieren zu lassen. Doch eine Herausforderung blieb, denn wie lässt sich diese Inspiration in ein physisches Endprodukt umsetzen? In der traditionellen Handwerkskunst wird mit Hand gearbeitet, um florale Formen nachzubilden. Dabei gehen jedoch wichtige Details, wie die gezackten Ränder von Blütenblättern, leicht verloren.

Die fertigen Stücke aus der „Endless Summer“-Kollektion. Mit freundlicher Genehmigung von MONSECRET

Selbst mit 3D-Modellierungssoftware wie Rhino oder ZBrush müssen unzählige Stunden damit verbracht werden, echte Blütenstrukturen zu erkennen und manuell zu rekonstruieren. Die Photogrammetrie bietet zwar eine gewisse Unterstützung, hat aber immer noch Schwierigkeiten, feine Dickenunterschiede von weniger als einem Millimeter zwischen den Blütenblättern zu erfassen – genau also die Art von Details, die den Stücken natürliche Tiefe und Dimension geben können.

Mit diesen Herausforderungen setzte sich auch die aufstrebende chinesische Designmarke MONSECRET auseinander, als sie eine Reihe von Armbändern, Halsketten und Haarschmuck, inspiriert von der Hortensie „Endless Summer“, entwarf. Ihr übergeordnetes Ziel war es, über die Nachbildung der Blütenblattkrümmung mittels des traditionellen Wachsausschmelzverfahren hinauszugehen, mit dem Ziel, die Vitalität einer blühenden Blume und ihre asymmetrische Schönheit besonders authentisch einzufangen.

Um diese Vision zu verwirklichen, mussten jedoch an zwei Faktoren gefeilt werden: Präzision und Effizienz. Hortensienblütenblätter sind dicht geschichtet und komplex strukturiert. Ohne ein tiefes Verständnis botanischer Formen wird es Modellierern immer schwerfallen, die natürliche Anmut und Lebendigkeit der Blume wiederzugeben. Und selbst bei viel Zeitaufwand für die manuelle Modellierung bleibt es äußerst schwierig, das Ideal lebensechter Präzision zu erreichen.

Scannen einer Hortensie in der Werkstatt. Mit freundlicher Genehmigung von MONSECRET

Nachdem das Design-Team von MONSECRET den Erfolg von Artec 3D in Bereichen wie der Denkmalpflege mitverfolgt hatte, erkannte es, dass 3D-Scantechnologie die natürlichen Formen von Blumen originalgetreu bewahren kann. Dies führte dazu, dass die Marke eine Partnerschaft mit Ningbo FLD-TECH, dem Gold-zertifizierten Artec Partner in China, einging. Der von den Spezialisten empfohlene Handscanner Artec Spider II wurde schließlich zum Schlüssel für eine digitale Designrevolution.

Vergängliche Blüten in zeitloser Schönheit bewahren

Da Hortensien in vielen Sorten vorkommen, wollte das Team ihre Vitalität in verschiedenen Blühphasen, vom Knospen bis zur vollen Blüte, darstellen. Dies bot den Designern ein breiteres Spektrum an Referenzen und verhinderte eine zu große Uniformität der Entwurf aufgrund von einem einzigen Modell. Mit Artec Spider II scannten sie Hortensien verschiedener Arten und Wachstumsstadien aus mehreren Winkeln und gelangten so nahtlos von der „Schönheit der Natur“ zu einer digitalen 1:1-Replik.

3D-Scannen einer Hortensienblüte mit Artec Spider II. Mit freundlicher Genehmigung von MONSECRET

Der Scanner Artec Spider ll wurde speziell für die Erfassung feiner Objektdetails entwickelt. Er war wie geschaffen für die Hortensien, denn mit einer ultrahohen Auflösung von 0,05 mm konnte auch feinste Blütenblattstrukturen und -kurven abgebildet werden. Dank der hybriden Tracking-Technologie, die optische Ziele mit geometrischer Merkmalserkennung kombiniert, war es zudem nicht mehr notwendig, empfindliche Blütenblätter mit Markierungen zu versehen. Und selbst wenn die Blüten aufgrund von Umgebungsvibrationen leicht schwankten, erfasste der Scanner ihre Position stets genau und verhinderte so Datenverzerrungen.

Ein Techniker meint dazu: „ Artec Spider II bietet eine unglaublich hohe Auflösung und hervorragendes Hybrid-Tracking; kein anderer Scanner könnte dieses Leistungsniveau erreichen.“

3D-Modell einer Hortensie in Artec Studio. Mit freundlicher Genehmigung von Ningbo FLD-TECH

Da die Blätter von Hortensienblüten so dünn und vielschichtig sind, hätte die Erfassung bei Verdeckung leicht zu einer verzerrten Geometrie führen können. Um dies zu beheben, schnitt das Team die Sträuße sorgfältig zurecht und experimentierte während des Scannens mit verschiedenen Arrangements. Dank der Echtzeitvorschau in der Software Artec Studio  konnte die Scanqualität sofort überprüft und fehlende Bereiche direkt nachgescannt werden, wodurch aufwändige Nachbearbeitungen vermieden wurden. Die resultierenden 3D-Modelle konnten aus Artec Studio auch in den Formaten OBJ, STL, FBX (und noch vielen anderen) exportiert werden, was eine nahtlose Kompatibilität mit Designsoftware wie ZBrush und Blender gewährleistete.

3D-Modell einer Hortensie in Artec Studio. Mit freundlicher Genehmigung von Ningbo FLD-TECH

Nach dem Ausrichten und Zusammenführen der Scandaten in Artec Studio importierten die Designer die verfeinerten 3D-Polygonnetze zur künstlerischen Bearbeitung in ZBrush. Einzelne Blütenblätter wurden als modulare Elemente extrahiert und zu Grundlagen für Ringe, Halsketten und Haarschmuck zusammengesetzt.

Durch Formgebung und Topologierekonstruktion wurde die Oberflächenglätte verbessert und Blütenblattfalten hinzugefügt, sodass die Blütenstände in ihrer natürlichen Form abgebildet waren und gleichzeitig in drei Dimensionen wirkten. Aus einer einzigen Hortensie entstanden schließlich über ein Dutzend unterschiedliche Formen. Im Vergleich zur manuellen Modellierung, die früher mehrere Wochen dauerte, war der neue Arbeitsablauf um beeindruckende 50 % schneller. Und noch besser: Jede Kurve und Textur bildet nun die authentische Vitalität der Endless Summer-Hortensie ab.

Modellieren in ZBrush nach der Verarbeitung in Artec Studio. Mit freundlicher Genehmigung von MONSECRET

„Von der Auswahl der frischen Blumen auf dem Markt über das 3D-Scannen mit einem Artec-Scanner, die Erstellung der grundlegenden Polygonnetze in Artec Studio, die Durchführung der Nachbearbeitung bis hin zur künstlerischen Verfeinerung und dem Metallguss dauerte es insgesamt 25 Tage“, erklären die Designer. „Normalerweise würde der gesamte Prozess etwa einen Monat brauchen.“

„Durch den Einsatz der 3D-Scantechnologie haben wir eine Woche Zeit gespart “, so die beiden weiter. „Der 3D-Scanner half uns außerdem, wiederkehrende Arbeitsschritte zu reduzieren. Wir konnten die Basismodelle verformen und modifizieren, was spätere Anpassungen deutlich flexibler machte. Der Scanner erfasste die natürlichen Details der Hortensie originalgetreu und fing auch die organischen Rundungen und die asymmetrische Schönheit der Blüten ein. Dadurch konnten wir die Einzigartigkeit unserer Produktdesigns unterstreichen.“

Eine Neuordnung des Ökosystems Modedesign

Bei der Verwandlung dieser digitalen Hortensienmodelle in reale Gegenstände ging die Wirkung des 3D-Scannens weit über die Herstellung eines Schmuckstücks hinaus: Denn die Technologie machte es überhaupt möglich, natürliche Schönheit so derart nahtlos in Schmuckdesign zu verankern. Ein Ginkgoblatt kann so zu einem Paar symmetrischer Ohrringe werden, und aus Kiefernzapfenschuppen könnten, umgedreht und nachgebildet, mehrschichtige Halskettenanhänger entstehen.

Noch bemerkenswerter ist, dass die erfassten Scandaten Skalierung, Drehung, Spiegelung und andere Eingriffe ermöglichten. Eine einzelne Pflanze kann so zu unzähligen Variationen inspirieren, wobei jede Schwingung den Hauch der Natur in sich trägt. Auf diese Weise hat das 3D-Scannen nicht nur dazu beigetragen, die Vision der Designer von der „Natur als Schmuck“ zu verwirklichen, sondern auch der Modebranche beispiellose kreative Möglichkeiten eröffnet.

Eine Haarnadel aus der „Endless Summer“-Kollektion. Mit freundlicher Genehmigung von MONSECRET

Für die Marken hat der Einsatz von 3D-Scantechnologie erhebliche Vorteile. Sie bringt nicht nur die Schönheit der Natur in das Schmuckdesign ein und unterstreicht so die Einzigartigkeit der einzelnen Stücke, sondern verkürzt auch den Produktionszyklus drastisch und reduziert so effektiv die Kosten für Entwurf und Entwicklung. Abläufe, die mit traditioneller Handwerkskunst noch mehrere Wochen dauerten – vom Erfassen einer Blume bis zur Auslieferung eines fertigen Modells – können heute in nur wenigen Tagen abgeschlossen werden.

Darüber hinaus sind 3D-gescannte Modelle äußerst vielseitig und lassen sich problemlos für nachfolgende Design-Iterationen verwenden. Designer können Details in einer virtuellen Umgebung schnell optimieren, was sowohl Flexibilität als auch Kreativität steigert. 3D-Scanning ist also nicht mehr nur ein Werkzeug – es ist zu einem wichtigen Motor für effizientes Markenwachstum und Designinnovationen geworden, der Marken einen klaren Vorteil in einem wettbewerbsintensiven Markt verschafft.

Die fertigen Stücke aus der „Endless Summer“-Kollektion. Mit freundlicher Genehmigung von MONSECRET

Und 3D-Scantechnologie wird sich künftig noch schneller durchsetzen. Dank sinkender Kosten und der Integration von KI-Algorithmen könnte sie bald zum Industriestandard werden und noch mehr Marken ermöglichen, Inspiration aus der Natur nahtlos und kostengünstig mit digitaler Fertigung zu verbinden. Im Modedesign etwa können gescannte Spitzen oder bestickte Stoffe für die 3D-Schnittmustererstellung und virtuelle Anproben verwendet werden.

In Kombination mit AR/VR ist die Herstellung von Schmuckstücken als „digitale Zwillinge“ und eine Erweiterung des Kundenerlebnisses ins Metaversum möglich. 3D-Scanning durchbricht kreative Grenzen in der traditionellen Mode: Es wird zu einem neuartigen „Pinsel“ in den Händen von Designern, vollbringt Wunder in verschiedenen, sich stetig entwickelnden Anwendungsbereichen und führt die Branche in eine neue Ära.

3D-Scanning und Modedesign finden immer mehr zusammen. Und in Zukunft könnte jeder Designer einen Scanner dabeihaben und eine Blume oder gar ein einzelnes Blatt an einer Straßenecke in ein Modekunstwerk verwandeln. Die digitale Hortensie von Endless Summer ist,  so gesehen, nur der Anfang dieser Revolution.