Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach Auberlenstr Fellbach

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Ralph Müller
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im Handwerk Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Auberlenstr. 13 70736 Fellbach www.vdc-fellbach.

1 im Handwerk Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Auberlenstr Fellbach Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC

Was sind virtuelle Techniken? Virtuelle Reality (VR) ist eine vom Computer geschaffene, interaktive, dreidimensionale Umwelt, in die eine Person eintaucht.

2 Was sind virtuelle Techniken? Virtuelle Reality (VR) ist eine vom Computer geschaffene, interaktive, dreidimensionale Umwelt, in die eine Person eintaucht. in VR verhält sich der Bildschirm wie der Rahmen einer Fensterscheibe, vor der wir uns bewegen. Die Perspektive hängt am Standpunkt, Objekte können sogar heraustreten. Erweiterte Realität / Augmented Reality (AR) ist die Überlagerung der natürlichen Sicht mit Computer-generierten Informationen Inhalte dabei passend zur Sicht Zweck: besseres 3D-Verständnis, bessere Interaktion 2

3 im Handwerk Themen im Überblick Planung & Konstruktion Planung, Beratung, Verkauf 3D-Präsentation Digitaler Schauraum In-Kontext-Darstellungen Virtuelle Techniken im Handwerk Virtuelle Bemusterung AR für Röntgenfunktion AR für Soll-Ist-Abgleich VR/AR als Arbeitswerkzeug Virtuelles Handbuch Training mobil 3D-Erfassung 3

4 Planung und Konstruktion digitaler Entwurf des Vorhabens am Rechner 3D-Visualisierung zur Abstimmung mit Kunden, Gewerken frühe Fehlerkorrektur in der digitalen Welt Erzeugung der Grundlagen für die Herstellung Raumplanung mit PaletteCAD Bild: PaletteCAD Bild: Human Solutions CAD Assyst: Schnittentwicklung für Kleid. Anschließend Übernahme der Schnittdaten für Visualisierung. Änderungen im 2D werden online nach 3D übernommen 4

5 3D-Präsentationen Darstellung von Produkten und Varianten interaktive 3D-Sicht Perspektive frei wählbar Zusammenstellungen und Konfigurationen Damit: Erarbeitung eines kundenindividuellen Produkts Erarbeitung nur technisch möglicher / lieferbarer Bestellungen Einsatzmöglichkeiten für Print, Web, Verkaufsunterstützung im Ladengeschäft Bild: LumoGraphics Bild: Wurzel-Medien Bild: Miele LumoGraphics Design-Visualisierung für Normbau Gartenhaus-Konfigurator für Karibu 3D-Aufzug-Konfigurator: Auswahl-Masken 5

6 3D-Präsentationen Bild: Wurzel-Medien Darstellung verschiedener, digital erzeugter Varianten im gedruckten Katalog

7 Digitaler Schauraum Handelskonzept: wenig Produkte im Ladengeschäft vorhalten Kunde wird beraten, konfiguriert, bestellt online interaktive Präsentation des Produkts, gemeinsames Verständnis sichern, einfaches Zeigen von Varianten, Produkt virtuell im Betrieb zeigen Anzeige von wechselndem statischen oder dynamischem Inhalt auf digitalen Anzeigen im Shop oder Außenraum (etwa Flughäfen) Verlängerung der Aufmerksamkeitsdauer mit autostereoskopischen 3D-Displays Bild: DS 3DXcite Bild: DS 3DXcite Bild: NIKE Audi Digital Showroom in London 3D-Visualisierung Schuhkollektion Adidas durch DS 3DXcite Einsatz autostereoskopisches Display Tridelity im NIKE-Flagship-Store 7

8 Digitaler Schauraum AR-Installationen z. B. im Einsatz bei Toys R Us animiertes LEGO-Modell wird über der Verkaufsverpackung eingeblendet Kunde bringt Modell in die gewünschte Perspektive virtuelle Anprobe von Kleidung, Schuhen mit AR ist Inhalt von Forschungsprojekten Verwendung virtueller Spiegel Bild: metaio Bild: Cisco Interaktive LEGO-Box bei Toys R Us: Einsatz von Augmented Reality Augmented Reality: Vision Magic Mirror Bild: DS 3DXcite Bildschirm im Shop-Kontext 8

9 In-Kontext-Darstellungen Idee: Darstellung des Produkts oder Projekts in seiner späteren Umgebung mit AR Kunde kann sich Umsetzung besser vorstellen Überprüfung Machbarkeit, Größen, Farben, sicherere Kaufentscheidung zufriedener Kunde sicherere Planung Bild: Palette CAD AR: Marker drucken, auslegen, Szene fotograferen, augmentieren, bewerten AR: Innenarchitektur: neues Mobilar in Bestandswohnung Bild: Fraunhofer IGD Zukunftsprojektion eines Bauvorhabens an Baustelle (Fh-IGD) 9

10 In-Kontext-Darstellungen Städtebau: geplante Neugestaltung des Kirchenvorplatzes als graphische Überlagerung vor der Ansicht des realen Gebäudes Bild: Z&M 3D-Welt 10

11 In-Kontext-Darstellungen Städtebau: Ausganglage Kirchenvorplatz Bild: Z&M 3D-Welt 11

12 Virtuelle Bemusterung Ausstattung eines Kunden mit Mustern, Muster- oder Probestücken einer Ware Beurteilung und Entscheid Idee: Entscheidungsfindung in Virtueller Umgebung aber: haptische Eigenschaften nach wie vor nicht digital abbildbar > reale Proben Bild: Audi Audi City London: Materialproben ergänzen 3D-Visualisierung Bild: Visenso Ausbau Konferenzraum: Parkett, Beleuchtung, Mobiliar, Anordnung Bild: Fh-IAO Skizze Architektur, Begehung in VR 12

13 Virtuelle Bemusterung Beispiele Inneneinrichtung Badplanung ähnlich: Flugzeugkabine Bild: Immersight Virtuelle Badbegehung mit 6D-getracktem HMD Hardware-Aufbau für die virtuelle Hausbegehung mit Inreal: weitere Personen (etwa Ehepartner) können die Szene auf dem Monitor verfolgen. Bild: Inreal Virtuelle Hausbegehung 13

14 Virtuelle Bemusterung Bild: Miele Gewinkelte Projektionswände bei Miele: Darstellung Innenarchitektur mit Produkten 14

15 als Arbeitswerkzeug Röntgenfunktion mit AR: Überlagerung der Perspektive mit nicht sichtbaren Elementen, wie z.b. technische Infrastruktur. Voraussetzung: digitales Modell der Infrastruktur Soll-Ist-Abgleich mit AR (1): Überlagerung reales Bauteil oder Bestandsgeometrie mit 3D- Planung/Konstruktion -> Kollisionen? Soll-Ist-Abgleich mit AR (2): Überlagerung des tatsächlichen Ist-Stands mit der Soll-Planung - Qualitätskontrolle - Projekt-Controlling Anzeige von unter Putz verlegten Leitungen (Fraunhofer IGD) CAD-Model über physischem Prototyp (metaio) Überprüfung der gesetzten Schweißbolzen: realisiert wie geplant? (metaio) 15

16 als Arbeitswerkzeug Virtuelles Handbuch Wissensvermittlung über 3D-Umgebungen beispielsweise: Positionswissen: wo ist was? Strukturwissen: wie hängt was zusammen? Verhaltenswissen: wie muß ich mich verhalten? wie verhält sich das System? Prozedurwissen: was muß man tun, damit was passiert? Bild: ESI Bild: Daimler Montagedemonstration mit 3D-Menschmodell Arbeiten nach digitalem Handbuch bei Daimler Trucks in Brühl Bild: Altran/Industriehansa xxx Anleitung in interaktiver Umgebung 16

17 als Arbeitswerkzeug Training bei Nicht-Verfügbarkeit von Baustelle / Anlage / Gerät auch im Vorfeld gefahrlos (für Mensch und Maschine) ggf. kostengünstiger Inhalte: Prozess-Wissen (z.b. Beschädigungsgefahren). St. Gobain-Baustellen-Simulator: Einsatz technischer Systeme (Lackierpistole, Kleberpistole, Verputzpistole, ) Bild: SimSpray Bild: St. Gobain Bild: St. Gobain Lackiertrainer SimSpray Interaktives Baustellentraining Trainingsumgebung für das Verputzen 17

18 als Arbeitswerkzeug Training Verputz-Trainer von St. Gobain 18

19 mobil Handwerker: vernetzte Informationssenke und -quelle Teleservice / Tele-Operations: Handwerker teilt seine Perspektive (Kamera) mit Service Service bringt Hinweise und kann diese verorten (Anzeige im Display mit AR) ortssensitive Annotationen, Anweisungen, Arbeitsschritte, Aufnahme (Digitalisierung) neuen Wissens über mobile Endgeräte (Kameraaufnahmen, Sensordatenerfassung etc.); Ablage zwecks Dokumentation und Teilen mit anderen (etwa über Wissensmanagementsysteme und Soziale Medien) Informationen Analysen Anweisungen Bild: Re flekt Bild: xxx itizzimo Bild: Volkswagen Hilfestellungen Kommunikation mit anderen Augmented Reality Service-Support mit AR: Service erhält Sicht des Handwerkers und seine Problemstellung. Handwerker erhält Anweisungen vom Service mit ortsrichtiger Zuweisung AR-basiertes, mobiles Werkstattinformationssystem 19

20 mobil Micosofts Vision der HoloLens 20

21 3D-Erfassung Tiefenbildsensoren: erzeugen Bild, in welchem jeder Bildpunkt auch einen Tiefenwert hat kostengünstige Alternative zum 3D-Laserscanning in der Bestandserfassung, aber mit Einschränkungen in Reichweite und Präzision Idee: Verwendung zur Dokumentation, z.b. Anfertigung digitaler 3D-Revisionspläne Google Tango auf YouTube: 3D-digitalisierte Treppe Primesense Leap Sony Softkinetics PMD Asus 21

22 Zusammenfassung 3D-Planung, 3D-Konstruktion und 3D-Präsentation sind Stand der Technik und praktisch einsetzbar weiterhin viel Zukunftsmusik noch einige Eintrittsbarrieren (Verfügbarkeit 3D-Daten etc.) Aber: es gibt Treiber der Digitalisierung Verfügbarkeit 3D-Daten wird kontinuierlich steigen Zusammenarbeit in Gewerken wird digitale Kooperation erfordern Dokumentationspflichten werden Digitalisierung befördern Ausschreibungsrecht wird Digitalisierung befördern (z.b. BIM) Weiterentwicklung technischer Endgeräte (Datenbrillen, Smartphone, ) 22

23 Mitglieder im Thema 23

24 Bleiben Sie in Kontakt mit uns: monatlicher Virtual-Reality-Newsletter tagesaktuelle News tagesaktuelle Termine tagesaktuelle News Veröffentlichungen Gruppe Virtual Reality & Virtual Engineering Netzwerkseite Netzwerkseite 24

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde Auberlenstr Fellbach Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. Virtual Dimension Center VDC

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