Von Peter Welchering
Vor genau zwölf Jahren lautete das Motto der Stuttgarter Messe "Computer Aided Technologies": Weg mit den Zeichenbrettern, Computer Aided Design ist angesagt. Und die Computerunterstützung leisteten teure und klobige CAD-Stationen. Als die Konstruktion dann zunehmend in die virtuelle Realität verlagert wurde und fortan im Cave genannten Konstruktionsraum stattfand, mussten die CAD-Daten mit großem Aufwand visualisiert werden. Der Informatiker Pedros Santos vom Fraunhofer Institut für Grafische Datenverarbeitung in Darmstadt wollte diesen teuren Umweg von der Konstruktion am Reißbrett über die Visualisierung der CAD-Daten bis hin zur Konstruktion mit Methoden der virtuellen Realität vermeiden. Er hat deshalb die Virtuelle Realität für das Zeichenbrett nutzbar gemacht. Dazu Pedros Santos:
Normalerweise hat man bisher immer 3-D-Modelle oder 3-D-Visualisierungssysteme benutzt. Man hat CAD-Daten eingelesen und man hat sie visualisiert. Und man hat vielleicht ein Qualitätsreview gemacht. Unser Weg ist jetzt ein anderer. Unser Weg ist tatsächlich in 3-D zu starten und in 3-D zu modellieren und auch zu visualisieren. Und das Ganze in Echtzeit.
So wird das Zeichenbrett zur VR-Wand, zur Projektionsfläche für die Virtuelle Realität. Und aus der ragt das Konstruktionsmodell regelrecht heraus. Diese Einwandprojektion genannte Methode lässt derzeit Konstruktionsmethoden mit virtueller Realität für den Mittelstand erschwinglich werden. Der Konstrukteur steht dabei vor der VR-Wand, sieht sein Konstruktionsmodell in der künstlichen Wirklichkeit und kann damit beliebige neue Prototypen entwickeln. Das war bisher in dieser Qualität nur in teuren und aufwändigen Konstruktionsumgebungen mit vier oder sogar sechs Projektionsflächen für die virtuellen Realitäten möglich. Nur wenn der Konstrukteur völlig eingeschlossen ist von den Bildprojektionen der künstlichen Wirklichkeit, fühlt er sich mit seinem Konstruktionsmodell vollkommen in diese Umgebung hineinversetzt, lautete bisher die Lehrmeinung. Doch das geht jetzt auch mit der Einwandprojektion. Und das liegt nach Meinung von Henry Parrey von der Karlsruher Awaron AG daran,
dass wir tatsächlich bessere Algorithmen haben, da liegt viel Effekt in Forschung und Entwicklung von den entsprechenden Softwareroutinen.
Außerdem nutzen die Entwickler der Einwandprojektion noch einen Wahrnehmungstrick. Der Konstrukteur, der vor der VR-Wand steht, nimmt, wie bei einer Sechs-Wand-Projektion, nur die virtuelle Realität wahr, weil, so Parrey,
das Gehirn die Wahrnehmung nach rechts und links einfach eingrenzt auf den Bereich, den man letztendlich fokussiert.
Es entsteht eine Art Tunneleffekt, wie beim schnellen Autofahren. Henry Parrey:
Das Gehirn konzentriert sich auf den Bereich, in dem etwas abgeht, wie man auf Neudeutsch sagt. Und genau das ist der Effekt, den man letztendlich nutzt.
Mit einem virtuellen Grafiktablett kann direkt in den künstlichen Raum der Projektionsfläche dreidimensional hineingezeichnet werden. Pedros Santos:
Alles was wir in 3-D zeichnen, wird auch gleichzeitig in das 3-D-Modelliersystem übernommen, das heißt, wir haben gleich die Repräsentation im CAD-System und wir können importieren aus gängigen Formaten genauso wie exportieren. Aber die Idee ist, aus dem Nichts zu starten und direkt in 3-D zu modellieren.
Die Modellierung ist das eigentlich Verblüffende. Da schraubt der Konstrukteur dann mit einem virtuellen Werkzeug schnell noch eine andere Radkappe an das Modellauto in der Virtuellen Realität. Und dahinter steckt die Idee, mit der Virtuellen Realität so zu arbeiten wie früher mit dem Zeichenstift am Reißbrett. Und das ist nicht nur für den Mittelstand interessant. Produktionsexperten prophezeien, dass die Einwandprojektion bald auch in kleineren Konstruktionsbüros zum Alltag gehören wird. Denn damit sind die vielfältigen Methoden der Virtuellen Realität auch für schmale Geldbeutel erschwinglich.
Vor genau zwölf Jahren lautete das Motto der Stuttgarter Messe "Computer Aided Technologies": Weg mit den Zeichenbrettern, Computer Aided Design ist angesagt. Und die Computerunterstützung leisteten teure und klobige CAD-Stationen. Als die Konstruktion dann zunehmend in die virtuelle Realität verlagert wurde und fortan im Cave genannten Konstruktionsraum stattfand, mussten die CAD-Daten mit großem Aufwand visualisiert werden. Der Informatiker Pedros Santos vom Fraunhofer Institut für Grafische Datenverarbeitung in Darmstadt wollte diesen teuren Umweg von der Konstruktion am Reißbrett über die Visualisierung der CAD-Daten bis hin zur Konstruktion mit Methoden der virtuellen Realität vermeiden. Er hat deshalb die Virtuelle Realität für das Zeichenbrett nutzbar gemacht. Dazu Pedros Santos:
Normalerweise hat man bisher immer 3-D-Modelle oder 3-D-Visualisierungssysteme benutzt. Man hat CAD-Daten eingelesen und man hat sie visualisiert. Und man hat vielleicht ein Qualitätsreview gemacht. Unser Weg ist jetzt ein anderer. Unser Weg ist tatsächlich in 3-D zu starten und in 3-D zu modellieren und auch zu visualisieren. Und das Ganze in Echtzeit.
So wird das Zeichenbrett zur VR-Wand, zur Projektionsfläche für die Virtuelle Realität. Und aus der ragt das Konstruktionsmodell regelrecht heraus. Diese Einwandprojektion genannte Methode lässt derzeit Konstruktionsmethoden mit virtueller Realität für den Mittelstand erschwinglich werden. Der Konstrukteur steht dabei vor der VR-Wand, sieht sein Konstruktionsmodell in der künstlichen Wirklichkeit und kann damit beliebige neue Prototypen entwickeln. Das war bisher in dieser Qualität nur in teuren und aufwändigen Konstruktionsumgebungen mit vier oder sogar sechs Projektionsflächen für die virtuellen Realitäten möglich. Nur wenn der Konstrukteur völlig eingeschlossen ist von den Bildprojektionen der künstlichen Wirklichkeit, fühlt er sich mit seinem Konstruktionsmodell vollkommen in diese Umgebung hineinversetzt, lautete bisher die Lehrmeinung. Doch das geht jetzt auch mit der Einwandprojektion. Und das liegt nach Meinung von Henry Parrey von der Karlsruher Awaron AG daran,
dass wir tatsächlich bessere Algorithmen haben, da liegt viel Effekt in Forschung und Entwicklung von den entsprechenden Softwareroutinen.
Außerdem nutzen die Entwickler der Einwandprojektion noch einen Wahrnehmungstrick. Der Konstrukteur, der vor der VR-Wand steht, nimmt, wie bei einer Sechs-Wand-Projektion, nur die virtuelle Realität wahr, weil, so Parrey,
das Gehirn die Wahrnehmung nach rechts und links einfach eingrenzt auf den Bereich, den man letztendlich fokussiert.
Es entsteht eine Art Tunneleffekt, wie beim schnellen Autofahren. Henry Parrey:
Das Gehirn konzentriert sich auf den Bereich, in dem etwas abgeht, wie man auf Neudeutsch sagt. Und genau das ist der Effekt, den man letztendlich nutzt.
Mit einem virtuellen Grafiktablett kann direkt in den künstlichen Raum der Projektionsfläche dreidimensional hineingezeichnet werden. Pedros Santos:
Alles was wir in 3-D zeichnen, wird auch gleichzeitig in das 3-D-Modelliersystem übernommen, das heißt, wir haben gleich die Repräsentation im CAD-System und wir können importieren aus gängigen Formaten genauso wie exportieren. Aber die Idee ist, aus dem Nichts zu starten und direkt in 3-D zu modellieren.
Die Modellierung ist das eigentlich Verblüffende. Da schraubt der Konstrukteur dann mit einem virtuellen Werkzeug schnell noch eine andere Radkappe an das Modellauto in der Virtuellen Realität. Und dahinter steckt die Idee, mit der Virtuellen Realität so zu arbeiten wie früher mit dem Zeichenstift am Reißbrett. Und das ist nicht nur für den Mittelstand interessant. Produktionsexperten prophezeien, dass die Einwandprojektion bald auch in kleineren Konstruktionsbüros zum Alltag gehören wird. Denn damit sind die vielfältigen Methoden der Virtuellen Realität auch für schmale Geldbeutel erschwinglich.