Hybride Design-Konzepte mit Projection Mapping Augmented Reality

17.11.2020
Bild: VDC

Designer arbeiten viel und gerne mit physischen Modellen – wie lassen sich diese um die Möglichkeiten digitaler Produktdarstellung erweitern? Im Rahmen des Projekts Applikationszentrum V/AR hat das Virtual Dimension Center (VDC) dazu jetzt Konzepte erprobt.

Designprozesse sind heute durch eine Vielzahl eingesetzter Verfahren gekennzeichnet, zu denen häufig auch das Skizzieren auf Papier, der Modellbau oder die Modellierung mit Tonmasse – dem Clay – zählen. Hier zeigt sich der Wunsch nach der manuellen Arbeit mit dem Prototypen während der Formgebung und auch später in der haptischen Evaluierung. Allerdings sind diese Verfahren langwierig und aufwändig. Daher versuchen erste Firmen bereits, traditionelle Designprozesse mehr oder weniger radikal zu ändern.

Hybrides Design, also die Verknüpfung physischer und digitaler Designtechniken, könnte eine me-thodische Brücke zwischen bewährten physischen und neuen digitalen Designansätzen sein. Das VDC hat dazu bereits erste Konzepte im Projekt-bericht „Applikationszentrum V/AR“ das Konzept-papier „Narrative Applikationen. Bericht #5: Hybrid Design Journey“ veröffentlicht. Im Fokus standen dort Techniken der Erweiterten Realität, umge-setzt per Aufprojektion auf physische Objekte, etwa Modelle aus dem 3D-Drucker. Eine Reihe offener Fragestellungen ergaben sich aus dem genannten Projektbericht.

Im Rahmen des Projekts Applikationszentrum V/AR hat das Virtual Dimension Center (VDC) jetzt neue hybride Design-Konzepte erprobt. Das VDC analysierte dafür immersive Design-Tools, die das Gestalten in Virtual-Reality(VR)-Umgebungen erlauben, z. B. mit VR-Headsets. Auch projekti-onsgeeignete Beschichtungen des 3D-Drucks  ebenso wie Beleuchtungskonzepte für eine optimale Darstellung wurden analysiert.

Neben der interaktiven – da digitalen – und damit veränderbaren Darstellung von Prototypen könn-te eine signifikante Stärke hybriden Designs in interaktiven Prototypen liegen, also auf Modellen, die auf eine Benutzereingabe reagieren können. Solch eine Eigenschaft wäre beispielsweise sehr sinnvoll, wenn es darum geht, Bedienkonzepte zu überprüfen. Hierfür wären grundsätzlich mehrere technologische Ansätze denkbar. Das VDC setzte hier den aus seiner Sicht pragmatischsten Ansatz um, nämlich den Einbau von Sensoren in 3D-Druckmodelle. Als geeignet zeigten sich etwa kapazitive Touch-Sensoren, die hinter Kunststoffoberflächen versteckt montierbar sind.

Ein weiterer Fragenkomplex betraf die Möglichkeit perspektivischer Korrekturen, wenn etwa der Betrachter von der Seite in das virtuelle Innere eines 3D-Drucks mit aufprojizierter Oberfläche schaut. Auch der Sinn und die Möglichkeiten stereoskopi-scher Darstellungen zur Verbesserung des räumlichen Tiefeneindrucks wurden abgeleitet und erprobt: Stereoskopie bei Projektions-AR ist dann sinnvoll, wenn es virtuelle Objekte darzustellen gilt, die entweder hinter oder vor der Projektionsfläche (also der Oberfläche des 3D-Drucks) liegen sollen. Auch nur in diesem Fall wird die genannte Perspektivkorrektur wichtig.

Das VDC überprüfte die konzeptuelle Arbeit an-hand dreier industrieller Praxisbeispiele. Dieses waren eine Leichtathletik-Weltmeisterschaftsmedaille der Bernd Kußmaul GmbH aus Weinstadt, das Concept Car Mercedes-Benz VISION AVTR von Daimler und die Waschmaschine WM14U940EU von BSH.

Insgesamt zeigte der Ansatz hybriden Designs vielversprechende Ergebnisse, bot in der durchgeführten Umsetzung aber auch noch zahlreiche Möglichkeiten weiterer Verbesserungen.

Der gesamte Bericht „Applikationszentrum VAR – Bericht #09 – AP 8 – Narrative Applikationen – Hybrid Design“ ist hier zu finden: www.vdc-fellbach.de/wissen/fachinformationen/studien-analysen/

Die vorgestellten Arbeiten entstanden im Rahmen des Projekts „Applikationszentrum V/AR“, welches durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg gefördert wird.

Profil VDC Fellbach
Das Virtual Dimension Center (VDC) ist Deutschlands führendes Kompetenznetzwerk für Virtuelles Engi-neering. Technologielieferanten, Dienstleister, Anwender, Forschungseinrichtungen und Multiplikatoren arbeiten im VDC-Netzwerk entlang der gesamten Wertschöpfungskette Virtuelles Engineering in den Themen 3D-Simulation, 3D-Visualisierung, Product Lifecycle Management und Virtuelle Realität zusam-men. Die Mitglieder des VDC setzen auf eine höhere Innovationstätigkeit und Produktivität durch Informa-tionsvorsprung und Kostenvorteile.

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