3D-Stadtkarte Update: realistischere Gebäude, Steckmarker & Rahmen

Eine Stadtkarte ist für uns mehr als ein verkleinerter Stadtplan. Sie soll einen Ort räumlich erlebbar machen: das eigene Zuhause, den Platz des Kennenlernens, ein vertrautes Viertel oder die Skyline einer Stadt, mit der eine persönliche Geschichte verbunden ist. Aus diesem Gedanken ist unser 3D-Stadtkarte-Konfigurator entstanden. Er übersetzt frei verfügbare Kartendaten in ein mehrfarbiges Relief, das direkt im Browser gestaltet, als 3MF-Projekt heruntergeladen oder von uns in Dortmund gefertigt werden kann.

In den vergangenen Entwicklungsschritten haben wir den Konfigurator technisch und gestalterisch grundlegend weiterentwickelt. Gebäude wirken differenzierter, Straßen ordnen sich besser in das Höhenbild ein, besondere Orte lassen sich mit separaten Steckmarkern hervorheben und für die Wandmontage steht erstmals ein vollständig druckbarer Rahmen mit herausnehmbarem Karten-Einleger bereit. Dieser Beitrag erklärt die Idee hinter den 3D-Stadtkarten, zeigt den aktuellen Funktionsumfang und dokumentiert die wichtigsten Verbesserungen.

Hinweis zum Artikelbild: Das Ausgangsmotiv zeigt eine real von 3DZelle gefertigte, mehrfarbige Stadtkarte. Für die benötigten Blog- und Social-Media-Formate wurde der dunkle Studiohintergrund KI-gestützt erweitert.

Der Grundgedanke: Ein persönlicher Ort wird zum greifbaren Relief

Digitale Karten sind hervorragend für Navigation und Orientierung. Als Erinnerungsstück bleiben sie jedoch flach und austauschbar. Eine 3D-gedruckte Stadtkarte setzt einen anderen Schwerpunkt. Straßen werden als Linien lesbar, Gebäude formen eine kleine Skyline, Wasser und Grünflächen schaffen farbliche Orientierung. Erst das Zusammenspiel dieser Ebenen lässt den gewählten Ausschnitt wie einen eigenständigen Ort wirken.

Dabei soll keine beliebige Fantasiestadt entstehen. Ausgangspunkt sind reale Kartendaten aus OpenStreetMap. Der Konfigurator überträgt Gebäudegrundrisse, Straßen, Bahnlinien, Gewässer und Parks in ein druckbares Modell. Wo die Daten klare Angaben enthalten, werden sie genutzt. Wo Informationen fehlen oder für den kleinen Maßstab ungeeignet sind, greift eine druckgerechte Aufbereitung ein. Genau diese Balance zwischen Kartentreue, Lesbarkeit und Fertigbarkeit bestimmt die Entwicklung.

Das Ergebnis kann ein persönliches Wandbild, ein Geschenk oder eine Erinnerung an einen besonderen Lebensabschnitt werden. Gleichzeitig bleibt es ein echtes 3D-Druck-Produkt: Jede sichtbare Kontur benötigt eine Mindeststärke, jedes Bauteil muss geschlossen und druckbar sein und alle Farben müssen im 3MF-Projekt eindeutig zugeordnet werden.

So funktioniert der aktuelle 3D-Stadtkarte-Konfigurator

Der komplette Ablauf findet in der Live-Vorschau statt. Die Einstellungen öffnen sich direkt an der Karte, damit die Wirkung einer Änderung ohne Wechsel zwischen getrennten Seiten beurteilt werden kann.

1. Ort festlegen: Suche eine Adresse, einen Stadtteil oder eine Stadt, verwende eine Vorlage oder gib genaue Koordinaten ein.
2. Ausschnitt bestimmen: Wähle Format und Ausrichtung und passe Breite, Zoom, Drehung sowie Position des Kartenausschnitts an.
3. Ebenen gestalten: Schalte Straßen, Gebäude, Wasser, Parks und Bahnlinien ein oder aus und ordne jeder aktiven Ebene eine verfügbare PLA-Farbe zu.
4. Gebäudestil wählen: Nutze die druckoptimierten Modellhäuser oder eine stärker an den vorhandenen OSM-Daten orientierte Darstellung.
5. Rahmen ergänzen: Entscheide dich optional für einen schwarzen oder weißen, gemeinsam mit der Karte erzeugten Rahmen.
6. Orte markieren: Setze bis zu drei persönliche Markierungen direkt auf der geladenen Karte.
7. Ergebnis prüfen: Drehe und zoome das Relief, wechsle in die Draufsicht und kontrolliere den Ausschnitt in der 2D-Übersicht.
8. 3MF laden oder fertigen lassen: Lade das konfigurierte Projekt für den eigenen Druck herunter oder übergib dieselbe Konfiguration an den Warenkorb.

Update 1: Gebäude sehen mehr nach Häusern aus

Eine der größten Herausforderungen liegt in den Gebäudedaten. OpenStreetMap kennt für viele Gebäude einen Grundriss, aber nicht immer eine zuverlässige Höhe, Geschosszahl oder Dachform. Eine einfache Extrusion macht aus jedem Grundriss lediglich einen Block. Bei sehr kleinen Flächen entstehen außerdem schnell schmale Säulen, die im Modell wie Stacheln wirken und im Druck kaum stabil wären.

Deshalb arbeitet der überarbeitete Modellhaus-Modus mit einem Gebäudekatalog. Je nach Grundriss, Nutzung und vorhandenen Tags werden unterschiedliche, druckgerechte Archetypen gewählt. Kleine Wohnhäuser erhalten andere Proportionen als Mehrfamilienhäuser, Gewerbebauten, Industriehallen oder Hochhäuser. Vorhandene Höhen- und Geschossdaten beeinflussen weiterhin die Skyline, werden für den Maßstab aber kontrolliert komprimiert.

Fehlt eine explizite Dachinformation, bleibt das Gebäude nicht mehr automatisch ein flacher Quader. Geeignete Gebäude erhalten ein Standarddach, dessen First sich an der Grundform orientiert. Größere Fassaden können zusätzlich flache, eingeprägte Details erhalten. Diese Fenster- und Fassadenstruktur ist bewusst zurückhaltend: Sie soll Licht und Schatten erzeugen, ohne fragile, aufgesetzte Kleinteile zu produzieren.

Sehr kleine oder extrem schmale Grundrisse werden nicht blind übernommen. Der Generator prüft die Abmessungen, stärkt geeignete Details bis zur druckbaren Mindestbreite oder entfernt Teile, die im gewählten Maßstab nicht zuverlässig gefertigt werden könnten. Dadurch wirkt die Stadt ruhiger und die typischen „Spargelhäuser“ werden deutlich reduziert.

Update 2: Straßen, Fassaden und Licht bilden ein stimmigeres Höhenverhältnis

Straßen müssen auf einem Relief sichtbar bleiben, dürfen aber nicht wie dicke Schläuche zwischen den Häusern liegen. Wir haben deshalb die Höhenprofile von Straßen und Bahnlinien abgesenkt und stärker von Brücken getrennt. Normale Wege bleiben als feine, leicht erhöhte Struktur lesbar. Brücken erhalten nur dort zusätzliche Höhe und Stützen, wo die Kartendaten tatsächlich eine Brückensituation beschreiben.

Auch die Material- und Lichtdarstellung der Three.js-Vorschau wurde überarbeitet. Matte Oberflächen, weichere Schatten und eine ausgewogenere Studiobeleuchtung machen Fassaden und Dächer besser erkennbar, ohne den Kunststoff wie poliertes Metall erscheinen zu lassen. Die Vorschau bleibt eine technische Annäherung – Filament, Druckrichtung und Raumlicht beeinflussen das reale Teil weiterhin –, vermittelt die räumlichen Verhältnisse aber deutlich glaubwürdiger.

Update 3: Schiffe werden nicht länger wie Häuser behandelt

Kartendaten können ungewöhnliche Objekte enthalten. Ein dauerhaft liegendes Museumsschiff kann beispielsweise als Gebäudegrundriss erfasst sein und zugleich Tags wie building=ship oder historic=ship tragen. Eine reine Gebäudelogik würde daraus einen quaderförmigen Baukörper auf dem Wasser machen.

Der Konfigurator prüft deshalb inzwischen explizite Schiffstags und leitet erkannte Objekte in einen eigenen Objektkatalog weiter. Rumpf, Deck, Aufbau und – je nach erkannter Kategorie – weitere robuste Details werden als vereinfachtes, druckbares Schiffsmodell aufgebaut. Die Zuordnung erfolgt nur bei eindeutigen Kartendaten; aus einem beliebigen Gebäude am Hafen wird nicht automatisch ein Schiff.

Dieses Prinzip ist für die weitere Entwicklung wichtig. Häuser bleiben in einem Gebäudekatalog, Schiffe in einem Schiffskatalog und zukünftige besondere Objekte können eigene, auf den 3D-Druck abgestimmte Regeln erhalten. So wächst die Darstellung kontrolliert, ohne die Grundlogik der Karte mit immer mehr Sonderfällen zu überladen.

Update 4: Persönliche Orte als separate Steckmarker

Eine Karte wird persönlich, wenn nicht nur der Stadtteil, sondern ein ganz bestimmter Punkt sichtbar wird. Im neuen Markierungswerkzeug lassen sich deshalb bis zu drei Orte direkt auf der geladenen Stadtkarte platzieren. Zur Auswahl stehen ein Haus für Zuhause, ein Stern für einen Lieblingsort und ein Herz für eine persönliche Erinnerung.

Die Symbole werden nicht als fragile Spitze fest auf das Stadtmodell gesetzt. An der gewählten Position erzeugt der Konfigurator eine passgenaue Bohrung. Marker, Stift und Symbol bilden ein separates 3MF-Objekt und können unabhängig von der Karte in einer Akzentfarbe gedruckt werden. Anschließend wird der Zapfen in die vorbereitete Aufnahme gesteckt.

Diese Trennung hat mehrere Vorteile: Der Marker lässt sich in einer gut druckbaren Orientierung fertigen, das Symbol bleibt klar erkennbar und die Stadtkarte muss wegen eines abgebrochenen Aufsatzes nicht neu gedruckt werden. Gleichzeitig kann ein Ort bewusst hervorgehoben werden, ohne die darunterliegenden Gebäude dauerhaft zu verfremden.

Update 5: Ein druckbarer Rahmen mit herausnehmbarem Karten-Einleger

Für die Wandwirkung genügt ein schwarzer Rand in der Vorschau nicht. Ein angebotener Rahmen muss als echtes Bauteil konstruiert, druckbar und montierbar sein. Die neue Rahmenoption erzeugt deshalb zwei funktional getrennte Komponenten: den Außenrahmen und die eigentliche Stadtkarte als herausnehmbaren Einleger.

• Außenmaß bleibt erhalten: Das gewählte Format von 15 × 20 oder 20 × 20 Zentimetern beschreibt weiterhin das komplette Produkt einschließlich Rahmen.
• Schattenfuge: Zwischen Einleger und sichtbarer Rahmenkante bleibt ein schmaler Abstand, der das Relief optisch vom Rahmen trennt.
• Verdeckter Halteflansch: Der Karten-Einleger besitzt unterhalb der sichtbaren Fläche einen überstehenden Flansch, der von der vorderen Rahmenlippe gehalten wird.
• Montagespiel: Ein kleiner konstruktiver Abstand berücksichtigt die Maßtoleranzen des FDM-Drucks.
• Federhalter: Vier rückseitige Halter sichern den eingesetzten Kartenteil.
• Wandmontage: Zwei rückseitige Schlüsselloch-Aufhängungen sind direkt in den Rahmen integriert.

Rahmen und Karte bleiben im 3MF getrennte Objekte. Dadurch kann der Rahmen schwarz oder weiß gedruckt werden, während die Stadtkarte ihre mehrfarbigen Ebenen behält. Der Einleger wird von hinten eingesetzt; von vorne bleiben nur die ruhige Rahmenkante und die Schattenfuge sichtbar.

Update 6: Druckprüfung und 3MF statt bloßer Bildschirmgeometrie

Ein Modell kann im Browser gut aussehen und im Slicer trotzdem problematisch sein. Der Konfigurator prüft deshalb nicht nur die sichtbare Vorschau. Kartendetails werden auf Mindestabmessungen untersucht, offene oder degenerierte Geometrien werden aussortiert und die fertigen Objekte werden auf die Präzision des 3MF-Exports vorbereitet.

Das aktuelle Profil ist auf eine 0,2-mm-Düse und feine 0,1-mm-Schichten ausgerichtet. Für relevante Konturen gilt eine druckbare Mindestbreite von 0,4 Millimetern. Zu kleine Flächenteile können automatisch verstärkt oder entfernt werden. Bei einem zu großen Kartenausschnitt kann der Generator den effektiven Ausschnitt begrenzen, damit ein hoher Anteil der Kartendetails erhalten bleibt.

Als Download wird bewusst ein 3MF-Projekt erzeugt. Im Gegensatz zu einer einfachen STL kann 3MF getrennte Objekte, Farben, Materialzuordnungen und weitere Projektinformationen gemeinsam speichern. Rahmen, Kartenebenen und Steckmarker bleiben so als ausgerichtete Baugruppe erhalten. Vor dem eigenen Druck müssen Druckerprofil, Filamentzuordnung und Slicer-Vorschau trotzdem vollständig kontrolliert werden.

Was das reale Druckteil über die Vorschau hinaus zeigt

Das Produktfoto zu diesem Beitrag zeigt eine tatsächlich gefertigte mehrfarbige Stadtkarte aus einer früheren Ausbaustufe. Es macht sichtbar, warum wir so viel Zeit in Proportionen und Druckregeln investieren: Schon kleine Höhenunterschiede werfen reale Schatten, graue Straßen führen den Blick durch das Modell und grüne sowie blaue Bereiche gliedern die Fläche sofort. Was am Bildschirm wie eine kleine technische Anpassung wirkt, verändert im schrägen Licht die gesamte Tiefenwirkung.

Die neue Vorschau soll genau diese Materialwirkung besser vorbereiten. Sie ersetzt jedoch keinen Probedruck. Filamentfarbe, Glanzgrad, Düsentemperatur, Druckrichtung und das Licht am späteren Aufstellort beeinflussen das Ergebnis. Vor der Fertigung kontrollieren wir deshalb weiterhin Konfiguration und Druckbarkeit.

Das Update-Protokoll in der Übersicht

Was als Nächstes kommt

Die Stadtkarte bleibt ein wachsendes System. Der Objektkatalog kann um weitere eindeutig erkennbare Sonderbauten erweitert werden. Auch Gebäudetypen, Dachformen und Details lassen sich schrittweise verbessern, wenn die Kartendaten eine zuverlässige Zuordnung erlauben und das Ergebnis im kleinen Maßstab stabil druckbar bleibt.

Entscheidend bleibt dabei dieselbe Reihenfolge: zuerst reale Daten verstehen, dann eine klare druckgerechte Form ableiten und das Ergebnis schließlich als geschlossenes, farblich zugeordnetes 3MF-Projekt prüfen. Nicht jedes Detail einer Stadt lässt sich verkleinern. Aber die richtigen Details reichen aus, damit ein vertrauter Ort auf den ersten Blick wiedererkannt wird.