Ingenieure-Zentrum- Loestraße 17 info@ingenieure-zentrum-dachau.de D-85221 www.ingenieure-zentrum-dachau.de Nutzen physischer Modelle aus digitalen Daten Am Beispiel 3D Stadtmodell Ingenieure-Zentrum- Loestraße 17 info@ingenieure-zentrum-dachau.de D-85221 www.ingenieure-zentrum-dachau.de Ständige Mitglieder der Arbeitsgruppe IZD Partner für das Projekt 3D Stadtmodell Verantwortlicher Sachverständiger für Vermessung im Bauwesen Vermessung - Planung Seit 1985 im CAD/GIS Markt Autodesk Partner Softwareentwickler für Fachplaner Projekt- und Qualitätsmanagement Coaching Über 3500 Kunden Partner in weiteren Projekten: Planung CAD Technik Geoinformatik Facility Services 1
Agenda Ausgangssituation Ziele Physisches Stadtmodell Funktionsweise 3D-Druck Fazit Ausgangssituation Umstrittene Bauprojekte in der Altstadt Umstrittene Bauprojekte Anfrage an das IZD im Februar 2007 Erstellung eines Digitalen 3D Stadtmodells Ziel: Physisches Stadtmodell Schloss Rathaus 2
Ziele des Stadtmodells Entscheidungshilfe, um die Veränderungen kostengünstig darzustellen Darstellung aus verschiedenen Betrachter-Perspektiven Nutzung bereits vorhandener Daten (Luftbilder, DFK, Infrastrukturdaten, etc.) Flexible Handhabung des physischen Stadtmodell Nachhaltigkeit weitere Einsatzmöglichkeiten in der kommunalen Verwaltung Laserscan-Daten, Digitale Flurstückskarte, Luftbilder 3
automatische Erstellung der Gebäude Laserscan Punktwolke und DFK im LOD2 Einfügen vorhandener Daten Digitales Geländemodell Luftbilder DFK Gebäude (Wände und Dächer) 4
Aufmaß und Modellierung von Gebäudedetails Aufmaß und Modellierung von Gebäudedetails 5
Digitales Stadtmodell Datenaufbereitung und Kachelung Physisches Stadtmodell mittels 3D-Printer 6
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Datenursprung Klassische Methode: CAD-Konstruktion in einer Architektursoftware Digitales Aufmass mittels Laserscanner Photogrammetrisch ausgewertete Luftbilder Airborne Laserscanning Mix aus verschiedenen Methoden Intaktes Gehäusemodell. 8
Fehlerhafte Datei: Rote Linien = offene Kanten Blaue Flächen = gedrehte Normalen Manche Flächen fehlen ganz. Gebäude- Komplex links unten repariert. 9
Ergänzte Polygone müssen neu texturiert werden. Skulpturen als Bild auf 2D-Flächen können nicht gedruckt werden. 10
- Erzeugen Sie stets sog. wasserdichte Volumenkörper (Achten sie darauf, dass alle Linien geschlossen, alle Flächen vorhanden und alle Flächennormalen richtig orientiert sind. Gebäude brauchen Böden!) - Arbeiten Sie solange es geht in ein und derselben Software. - Vermeiden Sie Konvertierungsschritte - Überprüfen Sie den Bearbeitungsfortschritt hin und wieder mit geeigneter Diagnosesoftware (bspw. MashLab). - Vermeiden Sie allzu filigrane und fragile Strukturen. (Abstrahieren Sie notfalls.) - Verschneiden Sie nahtlos angrenzende Objekte miteinander (bspw. Gelände + Haus) - Es ist empfehlenswert, den 3D-Druck Dienstleister in einem frühen Entwurfsstadium einzubeziehen. Modell des Museumkunstpalastes Düsseldorf: 1.3D-Datei 2.Modell 11
Funktionsweise 3D-Druck Abfolge des 3D-Printer Verfahrens Quelle: voxeljet technology GmbH Funktionsweise 3D-Druck Modell in Layer gesplittet. Layerstärke: 0.087 mm 12
Funktionsweise 3D-Druck Entstehung des Modells: 1.3D-Druck 2.Säubern 3.Infiltrieren Funktionsweise 3D-Druck Parameter Material: Herstellung: Bindung: Farben: Schichtdicke: Bauraum: Infiltrat: Nachbearbeitung: Mineralisches Pulver (Gips) schichtweise, Prinzip Tintenstrahldrucker Inkjetköpfe mit Farbe und Binder 24 Bit, Yellow, Cyan, Magenta, Black, Clear 0,085 mm 381 x 254 x 203 mm (zusammensetzbar) Z Bond (Sekundenkleber) oder Epoxydharz wenn nötig schleifbar, lackierbar 13
Beispiele 3D-Druck Modelle Modell des Kirchendachstuhls der Marienkirche Rostock. Digitales Aufmaß, CAD-modelliert. Fazit Innovative Lösung Flexible Handhabung Ausstellungsobjekt Grundlage für Fachleute und Entscheidungsträgern Darstellung des historischen und zukünftigen Stadtbildes Insgesamt ein hoher Mehrwert in vielen Bereichen 14
Kontakt Thomas Mair Ingenieure-Zentrum- Die Arbeitsgruppe bietet Eigentümern und Investoren einen umfangreichen Service für deren Wohn-, Industrie-, Gewerbe- und Freizeitimmobilien. info@ingenieure-zentrum-dachau.de Ulf Teller ULFTELLER 3D-Druck Arnstadt Dienstleistung zur Herstellung von Prototypen, Mustern, Modellen, Kopien für alle Branchen mit Hilfe des Verfahrens 3D-Druck. Spezialisierung auf Stadtmodelle. info@schnelle-modelle.com 15