Facharbeit aus dem Fach Kunst

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1 Karlsgymnasium Bad Reichenhall Kollegstufenjahrgang 06/07 Facharbeit aus dem Fach Kunst Thema: Design eines Handys - Von der Idee bis zum fertigen Produkt Verfasser: Dominik Goltermann Leistungskurs: Kunst Kursleiter: Christoph Standl Abgabetermin: Abgabe beim Kursleiter am: (Unterschrift des Kursleiters)

2 Inhalt 1. Facharbeitsziel 3 2. Industriedesign 4 3. Designerin Hella Jongerius 5 4. Ergonomie 7 Was bedeutet Ergonomie? 7 Was dabei bei Handys beachtet werden 7 muss 5. Praktischer Teil - Skizzen 8 Überlegungen zur Grundform 8 Skizzen 9 Auswahl der besten Modelle Praktischer Teil Varianten 12 Überlegungen zu Ergonomie und Material 12 Auswahl der besten Modelle Praktischer Teil 3D-Modelle 16 Kurzer Abstecher in 3D-Modellierung 16 Modellierung gemäß den Zeichnungen 17 Auswahl eines Endmodells Praktischer Teil Texturierung 27 Kurzer Abstecher in 3D-Texturierung 27 Auftragen der Materialien auf das 28 Modell Texturierung des Modells Endergebnisse Werbung Literaturverzeichnis 35

3 1. Facharbeitsziel F a c h a r b e i t s z i e l Auf dem Markt gibt es bereits viele Handys von vielen verschiedenen Herstellern in vielen verschiedenen Farben und Formen, zum Aufklappen oder Aufschieben, mit Kamera, MP3- Musikplayer, Radio, Lautsprechern, Navigationssystem und TV-Empfang. Diese Liste lässt sich noch um einiges erweitern und wird in Zukunft sicherlich noch deutlich länger werden. Trotz der großen Anzahl an Herstellern und Modellen lässt sich jedoch eine gewisse Ähnlichkeit aller Handys auf dem Markt feststellen. Denn ausgefallene Formen oder Farben sieht man nur selten, die Welt der kleinen Alleskönner ist vielmehr auf ein Rechteck beschränkt. Dies erkennt man schnell, wenn man in einen Handyladen geht und die Form der Modelle vergleicht oder einen Blick auf die nebenstehende Grafik 1 wirft: Die bewährte rechteckige Form lässt sich bei fast jedem Modell erkennen und dies wohl aus guten Gründen. Zum einen liegt die rechteckige Form gut in der Hand und zum anderen ist sie bestens dazu geeignet, möglichst platzsparend ein Display und eine Tastatur unterzubringen. Außerdem gibt es keine störenden Spitzen und nichts was heraussteht und somit abbrechen könnte. Ziel der Facharbeit ist es nun, diese etwas langweilige Tradition im Handydesign zu sprengen und etwas Neues zu entwerfen, etwas, das es so noch nicht gibt. Dabei soll die Handlichkeit eine geringere Rolle spielen, aber nicht vernachlässigt werden. Denn wer will schon ein Handy, das zwar schön aussieht, aber kaum zu bedienen ist? ) Google Bildersuche: (Nachbearbeitet) Abgerufen:

4 2. Industriedesign Der Begriff Design wird heutzutage in verschiedensten Kontexten verwendet, aber ursprünglich kommt der Begriff von dem italienischen Wort Disegno und bedeutet Entwurf, Zeichnung und somit im allgemeinen die einem Werk zugrundeliegende Idee. Das Erstellen der Hüllen von Handys fällt unter den Begriff des sogenannten Industriedesigns und bezeichnet ganz einfach die Planung und Entwicklung von Industrieprodukten. Dabei muss aber beachtet werden, dass es hierbei nicht um die Planung und Entwicklung von Mechanik oder Elektronik geht, sondern ausschließlich um die Kunst, um das Aussehen des Gerätes, um seine Ästethik und nicht um sein Innenleben und dessen Funktionsweise. Beim Designen - gemeint ist jetzt ausdrücklich die ursprüngliche Bedeutung, nämlich der Entstehungsprozess, die Planung des Aussehens irgendeines Objektes, z.b. einer Handyschale stehen das Aussehen eines Produkts und dessen Funktion stets in einem festen Zusammenhang. Mit der Funktion sind aber nicht nur die technischen Fähigkeiten des Produkts gemeint (in diesem Fall: Telefonieren, SMSen usw.), sondern auch folgende Funktionen des Aussehens. 1,2 Ergonomische Funktionen: Elemente, die die Bedienbarkeit eines Produkts beeinflussen. Beispiel: Griffe einer Schere haben Löcher, damit man die Finger durchstecken kann. Gebrauchsfördernde Funktionen: Elemente, die die Bedienung und Eigenschaften erklären. Beispiel: Großer roter An- und Ausschalter. Groß und rot macht einen wichtigen Eindruck. I n d u s t r i e d e s i g n Vermitteln eine Information an den Betrachter. Beispiel: Beschriftung einer Taste. Didaktische Funktionen: System aus informativen Funktionen. Beispiel: Schaubild Zeichenfunktionen: Elemente, die etwas verdeutlichen. Beispiel: Pfeile oder die Figuren auf WC-Türen für männlich und weiblich Symbolische Funktion: Ähnlich wie die Zeichenfunktion, spricht allerdings mehr die Psyche an und übermittelt auf diese Weise auch Gefühle oder löst Emotionen aus. Beispiel: Christliches Kreuz Vermittlungsfunktion: Elemente, die zwischen dem Betrachter und immateriellen Dingen vermitteln. Beispiel: Das Handydisplay vermittelt Informationen z.b. aus dem Internet an den Betrachter. Allgemeine psychologische Funktionen: Farben und Formen haben immer eine Psychologische Wirkung auf den Betrachter. Beispiel: Blau wirkt beruhigend. Persuasive Funktionen: Elemente, die den Betrachter zu einer Aktion drängen. Wird oft in der Werbung angewendet. Diese Funktionen sind im Bereich des Handydesigns wichtig. Z.B. müssen alle Tasten ihre Funktion erklären und besonders die Menüführung muss sich weitestgehend selbst erklären. Es kommen also alle hier aufgelisteten Funktionen zum Einsatz. Informative Funktionen: ) Nach Thomas Hauffe, Design Schnellkurs, Dumont Verlag, 6. Auflage 2002, Schulbücherei S 430 HAU 1 Seite 10,11,16 2) Vergleiche: Design#Funktionen_von_Design Abgerufen:

5 D e s i g n e r i n H e l l a J o n g e r i u s 3. Designerin Hella Jongerius Bevor es um meinen Designprozess geht, gehe ich auf die Arbeitsweise einer bekannten Industriedesignerin ein: Hella Jongerius ist eine niederländische Designerin, die sich weniger um Funktionalität, sondern mehr um Dekorativität kümmert. Berühmt geworden ist sie mit verrückten Ideen wie dem Wabbel-Waschbecken. Dabei handelt es sich um eine Kombination von modernen und klassischen Elementen: Das Becken selbst besteht aus weichem Polyurethan in leuchtendem Orange, während der Wasserhahn aus Messing ist. Auch in der Form lässt sich ein Gegensatz zwischen alt und neu finden: Das Plastikbecken ist sehr modern: Rundlich, schon fast organisch. Der Hahn und der Siphon erinnern aber an Waschbecken von früher. Weiterhin besteht nicht nur ein Kontrast zwischen den Formen und den Farben, sondern auch zwischen den Größen. Ein kleiner Wasserhahn und ein großes Becken. Im Hinblick auf die Funktion zeigen sich allerdings ein paar Schwächen: Licht macht das Polyurethan auf Dauer spröde. Fertig aus - und auf ein neues! 1 ist die Meinung der Designerin dazu. Wabbel-Waschbecken Die erfolgreiche 43-Jährige leistet es sich auch ab und zu, unnütze Teller, bei denen das Motiv nicht aufgemalt ist, sondern räumlich herausragt oder Vasen, die nicht dicht sind, herzustellen. Diese haben eben nur einen dekorativen Wert oder erfüllen eine alternative Funktion: Most of my designs are actually usable, and only occasionally do I completely ignore the actual use. When I decorate cups with embroidery that goes right through the porcelain, I obviously realize you can t drink tea out of them. But that isn t really so important, because you could think up a different function for the cups. 2 Ihre Werke sollen außerdem im Gegensatz zu Massenware einen höheren inneren Wert haben: Man muss doch beobachten, wie liebevoll mit Omas altem Teeservice umgegangen wird, trotz Rissen und fehlender Henkel! 3 So entwarf die Designerin beispielsweise ein von vorneherein beschädigtes Service. Dies zeigt, dass Hellas Produkte individuell und charaktervoll sind und eine Seele haben. Unter anderem wurde sie 2004 In Paris zur allerersten Designerin des Jahres gekürt, insbesondere gefiel der Jury, wie Hella immer wieder alte und neue Elemente miteinander kombiert. Ein Beispiel dafür sind das Wabbel- Waschbecken mit seinem modernen Plastik und den antiken Armaturen oder die Blizzard Bulbs, bei denen moderne Gaskocher mit klassischen Lampenschirmformen verschmelzen. Hella hat, nachdem sie bei Droog Design u.a. das Wabbel-Waschbecken ertworfen hatte, ihre eigene Firma gegründet und erhielt schnell Aufträge von wichtigen Firmen wie dem Textilhersteller Maharam oder von IKEA. Für den Möbelgiganten entwarf Hella vier Vasen und achtete persönlich bei der Herstellung per Hand in China darauf, dass die Vasen nicht zu identisch gerieten. Aufgrund der geringen Lohnkosten in China konnten die Vasen für je 29,95 bei IKEA verkauft werden. Die Auflage war auf Stück limitiert. 1) Zitiert aus dem Artikel Schönheit mit Bruchstellen von Kerstin Schweighöfer, erschienen in der Art 5/2006 (S.64) 2) Zitiert von Abgerufen: ) Zitiert aus dem Artikel Schönheit mit Bruchstellen von Kerstin Schweighöfer, erschienen in der Art 5/2006 (S.65) 5

6 D e s i g n e r i n H e l l a J o n g e r i u s I m trying to make individuals within families. I ask myself, how can you create one-offs, while you are actually working with an industrial, serial production technology? I m trying to raise both of them, unique objects and serial output, to a higher level of quality. Quite a theme, isn t it? 1 Hella versucht stets, individuelle Objekte zu erschaffen, was bei einer industriellen Produktion allerdings schwierig ist. Deshalb bekam sie für ihren Polsterbezug Repeat einen Preis. Der Trick an dem Bezug ist eigentlich bloß, dass er sich alle drei Meter, anstatt wie üblich alle 30 Zentimeter, wiederholt. So lassen sich beispielsweise acht Stühle beziehen und keiner sieht aus wie der andere. Aber trotzdem gehören sie zusammen. Diese Methode in ihren Designs lässt sich bei vielen ihrer Produkte finden, beispielsweise bei den bereits erwähnten Blizzard Bulbs oder den Long Neck and Groove Bottles (Vasen, links). Von ihnen gibt es verschiedene Modelle, die aber alle auf dem selben Prinzip aufbauen und somit zusammengehören. Meiner Meinung nach achtet Hella Jongerius bei manchen Produkten zu wenig auf die Funktion, bzw. stellt diese hinten an. Bei einem Alltagsgegenstand wie z.b. dem Waschbecken ist dies aus meiner Sicht aber der falsche Weg. Es ist zwar schön, wenn ein Waschbecken ein Designerwaschbecken ist bzw. etwas hermacht, jedoch bringt mir das absolut nichts, wenn es beim Händewaschen auseinanderbröckelt oder kein Warmwasserhahn vorhanden ist. 1) Hella Jongerius, Zitat von index2.htm Abgerufen:

7 4. Ergonomie W a s b e d e u t e t E r g o n o m i e? Der Begriff Ergonomie setzt sich aus den griechischen Wörtern ergon (Arbeit, Werk) und nomos (Gesetz, Regel) zusammen. Die Ergonomie ist die Wissenschaft von der Gesetzmäßigkeit menschlicher Arbeit. Zentral ist dabei die Verbesserung der Mensch-Maschine-Schnittstelle zwischen Benutzer (=Mensch) und Objekt (=Maschine) in einem Mensch-Maschine-System. Das heißt anders ausgedrückt, dass Ergonomie hauptsächlich, und nur diese Bedeutung ist für unsere Handyschale wichtig, eine möglichst einfache und effiziente Bedienbarkeit einer Maschine bedeutet. Was dabei bei Handys beachtet werden muss Da Handys Geräte sind, die man immer dabei hat, meistens am Körper trägt und sehr häufig benutzt, ist Ergonomie ein wichtiges Thema. Nach längerer Überlegung und einer kleinen Umfrage unter Freunden bin ich zu folgender Liste gekommen: Muss sein Sollte sein Darf nicht sein handliche Größe in Hosentasche passen ausreichend großes Display (Leserlichkeit) ausreichend große Tasten mit einer Hand bedienbar robust nicht zu viel wiegen abnehmbares Cover (andere Farben/Reparatur) diverse Anschlussmöglichkeiten griffig, sicher in der Hand haltbar scharfkantig stark gebogen spitz druckempfindlich Diese Faktoren sollen für die folgende Entwicklung meiner Handys Grundsätze sein. ) Zitat aus Wikipedia: ganz oben. Abgerufen:

8 5. Praktischer Teil - Skizzen Ü b e r l e g u n g e n z u r G r u n d f o r m Da das Gerät ja ein Handy werden soll, ist die Grundform leider schon etwas eingeschränkt, denn sie muss Platz für ein Display, die Tastatur und das elektronische Innenleben bieten. Deshalb haben auch alle aktuellen Handys eine rechteckige Form. Auch ich konnte mich nur in gewissen Grenzen von dieser Grundform entfernen. Dazu gingen mir viele Ideen durch den Kopf, vier davon möchte ich im Folgenden vorstellen. In den Sinn kam mir als erstes eine Coladose 1. Man könnte in sie ein Display einlassen, indem man eine Seite abflacht oder ein Stück herausschneidet. Die Tastatur könnte gebogen sein. Ein erstes Problem zeigt sich bereits jetzt: Um ein Display unterzubringen, müsste der Durchmesser ca. 5 cm betragen. Und ein 5 cm dickes Handy in der Hosentasche? Meine zweite Idee war es, den Viper (rechts) 2 in ein Handy zu verwandeln. Man könnte die Fahrgastzelle einfach entfernen und schon hätte man eine ebene Oberfläche, die genug Platz für Display und Tastatur bieten würde. Beim Aufräumen meines Schreibtisches stieß ich auf eine alte Streichholzschachtel 3. Etwas vergrößert würde das ganze super als Schiebehandy dienen. Das Display auf der Schachtel selbst und die Tastatur zum Herausschieben. Die Schachtel ist zwar ziemlich rechteckig, aber die Idee ist völlig neu. Schon einmal ein Taschenmesser 4 gesehen, mit dem man telefonieren kann? Oder wurde der Flaschenöffner am Handy schon des öfteren vergeblich gesucht? Von mir jedenfalls schon! Deshalb versuche ich mich an einem richtigen Alleskönner mit Flaschenöffner, Taschenlampe, Feuerzeug, Messer und Schraubenzieher. ) Googel Bildersuche: Abgerufen: ) Googel Bildersuche: (Nachbearbeitet) Abgerufen: ) Googel Bildersuche: Abgerufen: ) Googel Bildersuche: Abgerufen:

9 Skizzen Skizzen zum Coladosen-handy Rechts ist eine zylindrische Version mit versenktem Display und Tastatur zu sehen, während links die Dose abgeflacht wurde, um eine handliche Größe zu erreichen. Das oberste Segment soll eine Kamera beinhalten, die sich um 360 drehen lässt. Sie ist in den Skizzen aber nicht zu sehen. Die Tastatur ist links wie die Oberfläche gebogen, rechts versenkt wie die Tastatur. Gebogen finde ich es allerdings schöner und wahrscheinlich ist es auch praktischer zu bedienen. Die Originale und weitere Skizzen sind im Anhang zu finden. Dort findet sich außerdem eine Skizze, bei der der Zylinder tatsächlich einen Dosenkopf hat. Leider ist dies aufgrund des Durchmessers nicht realisierbar. Skizzen zum Auto-handy Ein Viper wurde so modifiziert, dass er obenauf eine ebene Fläche hat und somit Platz für Display und Tastatur bietet. Die Frontscheinwerfer sollen als Taschenlampen dienen, einer der Nebelscheinwerfer als Kopfhörerbuchse. Die Seitentüren wurden zu einem Gummigriff umgestaltet, die für den nötigen Grip in der Hand sorgen sollen. Noch fehlt die Tastatur. Reifen würden nur stören und werden deshalb weggelassen. Der Entwurf hat ein paar herausstehende Ecken die aber abgerundet wurden. Aufgrund der geringen Größe sollten sie auch nicht allzu leicht abzubrechen sein. Von oben gesehen zeigt sich doch wieder das allgegenwärtige Rechteck, von dem jedoch durch die kurvige Form abgelenkt wird.

10 Skizzen Skizzen zum Handy in der Streichholzschachtel Der Vorteil des Streichholzschachtelhandys wird sein, dass es realtiv klein ausfallen wird, da man die Tastatur ja direkt im Handy verschwinden lassen kann. Außerdem könnte man sich auf diese Art und Weise auch ein relativ großes Display leisten. Bei der linken Version habe ich außen (damit ist die Hülle der Schachtel gemeint) nur das Display angebracht. Die gesamte Tastatur müsste somit jedes Mal herausgezogen werden. Da aber noch Platz auf der Hülle bleibt, habe ich in der rechten Version noch die nötigsten Tasten nach außen verlegt, mit denen sich im Handy navigieren lässt. Somit muss die Tastatur nur noch zum Schreiben ausgezogen werden. Die Elektronik findet ihren Platz in der Tastatur (blau) und zwischen Tastatur und Hülle (rot), wo extra noch Platz gelassen wird. Skizzen zum Alleskönnerhandy Das ist der erste Versuch, ein Feuerzeug, ein Messer und einen Flaschenöffner in einem Handy unterzubringen. Das ganze sieht passenderweise aus wie ein etwas zu groß geratenes Feuerzeug. Wahrscheinlich ist der Flaschenöffner an dieser Stelle jedoch eher störend als nützlich und muss noch geändert werden. Auf der anderen Seite lässt sich ein Messer ausklappen. Ich habe mich nachträglich für ein Feuerzeug als Grundgerüst entschieden, da ein Taschenmesser selbst zu schmal für Display und Tastatur gewesen wäre. Taschenlampe und Schraubenzieher würden das Handy zu sehr überladen, weshalb ich auf sie verzichte. 10

11 A u s w a h l d e r b e s t e n M o d e l l e Auswahl der besten Modelle Das Automodell gefällt mir bereits jetzt ziemlich gut, da es wirklich einmal etwas anderes ist und die Form auch schön dynamisch aussieht. Besonders gut gefällt mir hierbei die Seitenansicht mit dem Gummigriff. Ich denke, dass dieser seinen Zweck gut erfüllen wird. Auch die Scheinwerfer als Taschenlampen finde ich überaus praktisch. Das Modell in Form der Streichholzschachtel ist noch nicht so gut gelungen, denn die Tastatur überzeugt mich noch nicht wirklich. Ich bin mir auch nicht sicher, ob der Ansatz überhaupt richtig ist. Ferner ist fraglich, ob die Elektronik Platz hätte und eine stabile ausziehbare Tastatur baubar wäre. Aber ich habe da noch ein paar Verfeinerungsideen, die das Modell durchaus brauchbar machen könnten. Vor allem die Größe spricht doch für das noch nicht ausgereifte Modell. Ich bin mir nicht so ganz sicher, ob das Feuerzeughandy brauchbar ist. Es sieht etwas überladen aus. Andererseits wären die Funktionen aber sehr praktisch. Das Dosenhandy werde ich nicht weiterbearbeiten, denn es ist mir zu sperrig und die abgeflachte Version erinnert an handelsübliche Schnurlostelefone. Wenn, dann wäre die wirklich zylindrische Version interessant gewesen, aber diese aber ist einfach zu voluminös. 11

12 Ü b e r l e g u n g e n z u E r g o n o m i e u n d M a t e r i a l 6. Praktischer Teil Varianten Ich habe aus Ton ein provisorisches Modell des Viper-Handys angefertigt, um zu sehen, wie es in der Hand liegt. Dabei hat sich herausgestellt, dass die Vertiefung oberhalb des Endes der Gummigriffe das Halten des Handys behindert bzw. unangenehm machte. Auf den Fotos ist die Stelle rot eingekreist. In der schematischen Zeichnung sind die zu verbessernden Stellen rot ausgefüllt. Der Daumen passt gut auf die Griffflächen(grün) und die konkave Form bietet guten Halt. Mit dem Daumen lässt sich jede Taste in dem grünen Tastenrechteck (schematisches Bild) bequem erreichen, das Rechteck kann sogar weiter heruntergesetzt werden, um mehr Platz für das Display zu lassen. Als Material wähle ich Hartplastik, da es relativ robust ist und wenig wiegt. Tasten und Griffe sollen gut zu greifen sein und werden deswegen aus Gummi bestehen. 12

13 Ü b e r l e g u n g e n z u E r g o n o m i e u n d M a t e r i a l Das Streichholzschachtelhandy lässt sich nicht halten Das Streichholzschachtelhandy stellt sich in seiner aktuellen Form leider als unbrauchbar heraus, da die bequeme Bedienung der Tasten nicht möglich ist. Um mit einer Hand zu tippen, muss man sich den Daumen verrenken, da die Tastatur einfach viel zu klein ist. Dies sieht man sofort, wenn man einen Blick auf mein gebasteltes Modell (Foto) wirft: Während der Eingabe ist es nahezu unmöglich, das Handy zu halten, da man es dann ausschließlich an dem dünnen Teil halten kann. Hebt man den Daumen beim Tippen, so kippt das Handy nach vorne aus der Hand. Um es trotzdem brauchbar zu machen, habe ich es in ein Schiebehandy umgebaut. (Zu sehen rechts) Nun wird die Tastatur nicht mehr aus dem Inneren herausgedrückt, sondern das Handy ist zweigeteilt und man verschiebt die untere Hälfte gegenüber der oberen. Somit ist die Tastatur genauso breit wie das gesamte Modell und der Schwerpunkt wird weiter nach unten verlagert. Dadurch kippt es beim Tippen nicht mehr so leicht nach vorne. Material vorläufig Plastik, Gummi an der Seite für verbesserten Halt. 13

14 Ist der Flaschenöffner im Weg? Bereits beim Zeichnen der ersten Skizzen zu dem Taschenmesserhandy habe ich mir gedacht, dass der Flaschenöffer beim Halten ziemlich störend sein könnte, vorallem der kleine Bolzen, der den Kronkorken einer Flasche anheben soll. Deswegen habe ich aus Ton ein weiteres Modell erstellt und ein Stück Holz als Bolzen eingebaut. Ü b e r l e g u n g e n z u E r g o n o m i e u n d M a t e r i a l Das Modell sieht man in den Bildern rechts, Vergrößerung auf den Flaschenöffner. Wie man sieht, sticht der Bolzen in den Finger, aber man muss den Finger in diese Vertiefung legen, da man das Handy ansonsten nicht gut halten kann. In meinem Versuch ist es zwar nicht unangenehm gewesen, jedoch kann ich mir vorstellen, dass es je nach Fingergröße unangenehm sein könnte. Die Lösung des Problems besteht darin, den Bolzen nach innen einklappbar zu gestalten. Aber den Flaschenöffner an eine andere Stelle zu verschieben, halte ich für eine schlechte Idee, und zwar aus folgenden Gründen: Die Mulde bietet einen guten Halt beim Tippen Die Hebelwirkung ist am unteren Ende des Handys am größten Am anderen Ende befindet sich das Feuerzeug, welches im Weg wäre Als Material müsste vor allem im Bereich des Feuerzeuges, des Messers und des Flaschenöffners ein sehr hartes und bruchsicheres Material verwendet werden. Also ein leichtes Metall, eventuell überzogen mit Plastik, damit es sich nicht kalt anfühlt. Im Bereich des Feuerzeuges natürlich keinen Plastiküberzug. Der Nachteil hierbei ist ein höheres Gewicht, bedingt durch das stärkere Material. Dies ist aber bei diesem Modell nicht zu vermeiden. 14

15 A u s w a h l d e r b e s t e n M o d e l l e Auswahl der besten Modelle Bezüglich des Automodells bin ich zu der Überzeugung gekommen, dass die Form eigentlich schon ziemlich gut gelungen ist. Das einzige, was nun noch fehlt ist die Tastatur. Einige Überlegungen dazu befinden sich in der Anlage auf dem Skizzenblatt dieses Modells. Wie sich aber später bei der 3D Modellierung herausstellen wird, passen die Layouts zum Teil von der Form her nicht auf das Modell, und die anderen Skizzen gefallen mir nicht. Deshalb kommt es im Endeffekt zu einem relativ einfachen Tastaturlayout. Mehr dazu in Kapitel 6, der 3D Modellierung. Das Multifunktionswunder von morgen bedarf außer des versenkbaren Bolzens keiner Überarbeitung mehr. Aufgrund seiner praktischen Funktionen für den Alltag und der gegen meine Erwartungen guten Bedienbarkeit sehe ich kein weiteres Problem. Weitere Details wie z.b. das Tastaturlayout werde ich während des Modellierens ausprobieren und ausgestalten. Das Streichholzschachtel-Modell ist mir zu filigran, zu wackelig. Des Weiteren ist es bei dieser Größe äußerst schwierig, alles nötige unterzubringen, und die herausziehbare Tastatur war im Versuch schwer zu bedienen. Auch die Variante mit den gegeneinander verschiebbaren Hälften (siehe Seite 11) gefällt mir nicht wirklich, denn diese verwandelt das Handy in ein Standardmodell. Deshalb folgt hiermit die Entscheidung: Dieses Modell fliegt raus! Ich werde mich nun also nur noch auf die restlichen zwei Modelle konzentrieren. Entwürfe für das Automodell 15

16 K u r z e r A b s t e c h e r i n 3 D - M o d e l l i e r u n g 7. Praktischer Teil - 3D-Modelle Um meine 3D Modelle zu erstellen, benutze ich das Open Source Programm Blender 1. Open Source heißt übrigens, dass der Quellcode des Programms frei verfügbar ist und somit jeder, der programmieren kann, sich am Projekt Blender beteiligen kann. Deshalb ist dieses Programm auch kostenlos zu nutzen! Sowohl in Blender als auch in anderen 3D-Modellierungsprogrammen basiert das Erstellen von Modellen auf Vertices. Vertices - der Singular heißt Vertex - sind Punkte im Raum. Vier Stück davon definieren ein Quad. Das ist eine durch vier Eckpunkte definierte Fläche. Und ein Modell, wie in dem Screenshot hier ein menschliches Gesicht, besteht aus ganz vielen Quads, die so angeordnet sind, dass sie die Kopfform ergeben. Je mehr Quads verwendet werden, desto runder bzw. detaillierter wird das Modell. Da man bei tausenden von Quads nicht alle Eckpunkte per Hand bestimmen kann, wird einem die Arbeit durch eine Fülle an Tools vereinfacht. Den Umgang mit Blender und einigen seiner vielen Tools habe ich mit Hilfe folgender Webseiten erlernt: Blender Dokumentation: Ein Blenderforum: Und einige Anleitungen: ) Blender Hompage: 16

17 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Im Folgenden zeige ich viele Bilder aus dem Programm Blender, die ich während der Modellierung der verschiedenen Handys gemacht habe und erläutere gegebenen Falls wichtige Fakten dazu. Ich habe angefangen, das Automodell zu erstellen, indem ich meine Zeichnungen in Blender als Vorlagen untergelegt und dann das Modell grob nachgezeichnet habe. Ein MeshSmooth erzeugt automatisch die im Bild sichtbare abgerundete Form aus dem eckigen Grobmodell. Grobmodell Als nächstes entstanden die Front und der Gummigriff an der Seite. Da das Modell noch achsensymmetrisch ist, muss ich übrigens nur eine Seite per Hand machen, die andere wird automatisch durch Spiegelung erzeugt. Dann folgen die Scheinwerfer, die ich zuvor einzeln modelliert habe. Aus dem Auto wird ein Stück ausgeschnitten und der Scheinwerfer hineingesteckt. Danach werden die Nähte angepasst und zusammengeschweißt. 17

18 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Die Scheinwerfer-Mesh und die Auto-Mesh sind nun zusammengeschweißt. Ein Mesh ist eine Oberfläche, die aus vielen Quads gebildet wird. Also z.b. das Modell, das hier im Bild in dunkelgrau zu sehen ist. Nun wird das Rohmodell zum ersten Mal in ein Bild umgerechnet. Die Erzeugung dieses Bildes dauert ca. zwei Minuten, in denen der PC Licht und Schatten berechnet. Diesen Vorgang nennt man rendern. Das Ergebnis wird als Rendering bezeichnet. Wie man sieht, hat das Modell noch ein paar Fehler, beispielsweise im Display oder der Naht zwischen den zwei symmetrischen Hälften, die noch zu korrigieren sind. 18

19 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Die Editiervorgänge des zweiten Modells und die restlichen des Autohandys habe ich etwas genauer dokumentiert, so dass man u.a. auch die Vertices (rosa Punkte) einmal sieht. Angefangen habe ich wieder mit meinen Zeichnungen als Hintergrundvorlage. Im Bild links sieht man nun gut, wie der Mesh-Smooth Filter die Kanten glättet, indem er automatisch jeden Quad mindestens einmal unterteilt. Im nächsten Bild ist ein weiteres Tool zum Einsatz gekommen: PathDeform. Das geriffelte Band, das den Feuerzeugschalter bilden soll, wird hier an einem gekrümmten Pfad entlang gebogen. Zu sehen ist der Effekt deutlich in dem Previewfenster im Bild, wo das Band bereits gebogen ist. Das Band ist übrigens zur Bearbeitung ausgewählt, d.h. es ist dasjenige mit den rosa Punkten (Vertices) an allen Ecken. 19

20 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Weitere Bearbeitung führt nun zu obigem Modell. Ein Testrendering ergibt folgendes: 20

21 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Nun zurück zum Automodell. Der erste Testrender auf Seite 18 sah ja schon ganz gut aus, aber das ist noch nicht gut genug. Als erstes mache ich mich daran, einen Multifunktionsstecker zu modellieren, so wie ihn moderne Handys haben. Man kann dort also vom Ladegerät bis zum Headset alles anschließen und spart somit Platz. Als Vorbild habe ich mir ein Bild eines solchen Steckers aus dem Internet geladen und begonnen, die Konturen in Blender nachzuzeichnen (rosa Gerüst): Nach ein paar Berarbeitungsschritten sieht der Stecker dann aus wie in dem rechten Bild und wird hinten an das Modell als Nummernschild montiert. (unten) Die Steckeroberfläche wird später per Texturen aufgemalt. 21

22 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Diese Bilder zeigen wie die Tastatur entsteht. Die rot umrandeten Bildausschnitte zeigen den einfachen Entstehungsprozess der Fronttasten im Kühlerlook. Es wird jede zweite Kante markiert (rote Kanten in Bild 1 und 2) und nach oben gezogen. Ein paar Arbeitsschritte mehr, und die Tasten sind soweit fertig (3). Nebenher sind auch die restlichen Tasten entstanden, sie sehen aber noch recht langweilig aus. In der Mitte gibt es zwischen den Tasten im Kühlerlook einen Steuerjoystick (3). Dieser benötigt noch eine Einlassung, er kann schließlich nicht einfach so aus dem Handy herausstehen. So habe ich die Einlassung modelliert (rechts). Mit dem aktivierten Mesh-Smooth (unten) sieht das Ganze dann schön rund aus: Den Steuerjoystick habe ich oben nach innen gewölbt, damit man bei der Bedienung mit dem Daumen nicht abrutschen kann. Man kann den Stick in vier Richtungen bewegen und von oben drücken. Somit erfüllt er die fünf wichtigsten Funktionen, die zur Navigation im Menü notwendig sind. Die anderen Tasten werden zu einem späteren Zeitpunkt noch einmal überarbeitet und geschwungen angeordnet, damit sie genauso dynamisch wie die restlichen Formen des Handys wirken. So wie es jetzt ist, beißt sich die geradlinige Anordnung mit den ansonsten geschwungenen Linien. 22

23 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Ein weiteres Rendering ergibt folgendes Bild. Hier sieht man deutlich, dass die gerade Tastatur nicht mit dem Rest - außer vielleicht dem Display - harmoniert. 23

24 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Betrachten wir nun wieder das Alleskönnerhandy. Denn dort fehlt nicht nur die Tastatur, sondern auch einige Details wie die verschiedenen Stecker (USB und Kopfhörer), das Gasnachfüllventil, ein Gasregler zum Verstellen der Flammengröße usw... Ich habe damit angefangen, die Schlitze in die Metallkappe zu schneiden und die Versenkung zu modellieren, die die Metallkappe auf einem Feuerzeug festklemmt (rosa markiert). Die Tastatur wird mit Hilfe der eingescannten Skizze im Hintergrund schnell modelliert.(oben) In die Mitte kommt wieder ein Joystick, die Einlassung folgt auch diesmal später. Das Handy sieht nun schon relativ fertig aus: Display, Feuerzeug, Messer, Tastatur, Flaschenöffner. Noch fehlen aber die Stecker und wie gerade gesagt die Einlassung für den Joystick. 24

25 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Nun folgen das Gasventil und die Stecker. Für alle diese Teile bohre ich jeweils ein Loch in die Rückseite des Handys und modelliere daraus die verschiedenen Teile. Dieses Vorgehen erläutern die folgenden Bilder. Gasventil Innenansicht des Handys (hohl) USB-Stecker und Vorlage Kopfhörerbuchse 25

26 M o d e l l i e r u n g g e m ä ß d e n Z e i c h n u n g e n Das Modell bekommt den selben Joystick mit einem ähnlichen Einlass: Ein Rendering bringt nun das Endergebnis zum Vorschein. Vorher wurde auch noch der Gasregler hinzugefügt und der Flaschenöffner überarbeitet. Im Kapitel 9 finden sich alle sechs Ansichten und Größenangaben. Auswahl eines Endmodells Weil das Automodell dynamischer wirkt und etwas wirklich neues ist, habe ich mich entschieden das Automodell zu texturieren. Das Multifunktionshandy hingegen bleibt so wie es jetzt ist. 26

27 K u r z e r A b s t e c h e r i n 3 D - T e x t u r i e r u n g 8. Praktischer Teil - Texturierung Texturierung bedeutet, dass man ein Bild auf ein 3D Mesh (Objektoberfläche) aufbringt. Das größte Problem dabei ist, dass das Bild, das aufgebracht werden soll, eine Fläche ist, das Modell aber alles andere als eben ist. Deshalb ist die Texturierung eine sehr schwierige Angelegenheit: Als erstes muss das Modell nämlich aufgeklappt werden, so dass es nur noch zweidimensional ist. Dies hört sich jetzt einfach an, ist aber ziemlich kompliziert. Zur Vereinfachung denke man sich einen Würfel, diesen kann man sehr einfach aufklappen. Das ganze wird bei einer Kugel allerdings schon deutlich schwieriger. Im Grunde ist das Prinzip jedoch einfach: Das Bild muss so aufgeteilt werden, dass auf jedes Quad des Modells ein Teil des Bildes geklebt wird. Danach wird das Ganze mit den Bildern auf den Quads wieder zusammengeklappt. Häufig ist es jedoch möglich auf Texturen zumindest teilweise zu verzichten. Neben den Texturen gibt es nämlich eine zweite Art und Weise Modelle zu färben. Dies wird über die sogenannten Materialien gesteuert. Materialien werden in Blender durch Eingabe verschiedener Reflexions-, Absorptions- und Farbwerte usw. definiert. Hier gibt es eine Fülle an verschiedenen Einstellungsmöglichkeiten, auf die ich aufgeklappter Würfel nicht weiter eingehen werde, da es zu kompliziert ist. Ein paar Beispiele für Materialien sind auf folgenden Affenköpfen zu sehen. Das Kopfmodell wird als Demonstrationsobjekt mit der Software mitgeliefert und ist somit nicht von mir. 27

28 A u f t r a g e n d e r M a t e r i a l i e n a u f d a s M o d e l l Auftragen der Materialien auf das Modell Bevor ich mit dem Texturieren beginne, trage ich die Grundmaterialien auf. Wie bereits beschlossen besteht die Handyschale aus Plastik, die Griffe und die Tasten aus Gummi, damit man das Handy sicher in der Hand hat. Ich fange mit den Griffen an, hier im Bild sind sie lila markiert und werden mit einem schwarzen Gummimaterial überzogen. Eine Vorschau dieses Materials sieht man an dem schwarzen Affenkopf. Gummi reflektiert das Licht sehr diffus und die Farbe schwarz absorbiert viel davon. Diese Tatsachen werden bei der Erstellung des Gummimaterials natürlich berücksichtigt. Bis dieses aussieht wie es soll, habe ich sehr lange gebraucht, vor allem, weil man nach jeder kleinen Veränderung ein Testrendering machen muss, da man die Materialien sonst nur in sehr schlechter Qualität vor sich hat und man nicht beurteilen kann, wie es fertig aussehen wird. Rendern heißt, dass von dem Modell aus Sicht einer virtuellen Kamera ein Bild gemacht wird. Dabei werden Schatten, Reflexionen etc. berechnet und in ein Bild umgesetzt. Je nach Einstellungen kann dieser Vorgang sehr lange dauern, was dazu führt, dass man sehr lange braucht, bis das Material passt. In meinem Fall hat das Rendern einer Vollansicht in DIN A4 Qualität 36 Minuten gedauert. Zur Probe reicht allerdings eine schlechtere Auflösung mit einer Renderzeit von ca drei Minuten. Im nächsten Schritt wird ein weißes Plastikmaterial auf den Rest des Modells aufgetragen (Stellen rosa markiert). Die Scheinwerfer bekommen ein stark refletierendes Chrommaterial und Glas für die Lampen: Das kleine Fenster zeigt ein nicht komplettes Rendering. (unten) 28

29 T e x t u r i e r u n g d e s M o d e l l s Texturierung des Modells Des weiteren bekommt auch die Einfassung für den Joystick eine Chromlegierung. Nun wird es schwieriger, da die Tastatur eine Textur für die Beschriftung benötigt. Dies lässt sich mit Materialien nämlich nicht bewerkstelligen. Rechts oben im Bild sieht man eine aufgeklappte Version einer Tastaturreihe (der Reihe, die links rosa markiert ist). Das aufgeklappte Mesh wird über die richtigen Zahlen geschoben und das Ganze gespeichert. Somit sind die Tasten eins bis drei schon einmal an der richtigen Stelle. In dem Fenster rechts unten sieht man einen Teil der Textur > < Material Mischung aus Material und Textur > < Textur nötigen Einstellungen für die Tastaturtextur. Die Einstellungen für das Tastaturmaterial sind hier nicht zu sehen und sind noch um einiges komplizierter. Texturen und Materialien lassen sich übrigens auch kombinieren, wie ich es hier bei der Tastatur mache: Die Zahlen werden auf das Gummi gedruckt, ich nehme keinen, wie vielleicht anzunehmen, schwarzen Hintergrund für die Tasten. Eine Vorschau der aus Textur und Material entstanden Mischung ist auf einer Kugel im Output zu sehen. Näher möchte ich auf die Texturierung nicht eingehen, bei weiterem Interesse steht Ihnen die Webseite zur Verfügung. Dort habe ich auch die meisten Informationen zum Erlernen des Programms gefunden. Zu Beginn der Facharbeit hatte ich von Blender nur gehört und musste mir alles mühsam aneignen. Weitere Links zu Webseiten, die mir dabei behilflich waren, finden Sie im Literaturverzeichnis. 29

30 T e x t u r i e r u n g d e s M o d e l l s Letzendlich ist nach langer Arbeit folgendes herausgekommen. Weitere Farben und Ansichten liegen auf Fotopapier im Anhang bei. 1 Sehen Sie sich auch die hochauflösenden digitalen Bilder auf der beigelegten CD an. 1) Für das schwarze Modell wurde eine fremde Carbontextur verwendet: 30

31 9. Endergebnisse E n d e r g e b n i s s e 31

32 Endergebnisse 32

33 E n d e r g e b n i s s e Für die erklärende Zeichnung bzw. Grafik habe ich ein fertiges Handmodell (Comic-hand mit nur vier Fingern) für Blender heruntergeladen. Ich habe mir die Arbeit gespart, selbst eine Hand zu erstellen, weil ich der Meinung bin, dass dies nicht Thema der Facharbeit ist. Die Position bzw. Haltung der Hand und die Komposition des Bildes sind selbstverständlich von mir. Die Anzahl an Fingern wirkt sich meiner Meinung nach nicht negativ auf das fertige Bild aus - Es war keine Hand mit fünf Fingern vorhanden. Folgendes Bild 1 (oben) zeigt, wie die Haltung der Hand unter anderem durch sogenannte Armatures verändert werden kann. Auf dieser Technik basieren die meisten Animationsfilme. Das zweite Bild (unten) zeigt eine meiner Illustrationszenen, fertig zum Rendern. ) Bild und Modell gedownloaded von Abgerufen:

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