Virtuelle Realität auf Baustellen

Die Baubranche profitiert von den bedeutenden Entwicklungen in den Bereichen Computergrafik, Simulation und künstliche Intelligenz. VR-Anwendungen werden oftmals als Tools für die Erstellung realistischer und interaktiver Gebäudepräsentationen genutzt.

Bauprojekte umfassen oft eine große Zahl verschiedener Unternehmen oder Expertengruppen, die zusammenarbeiten. Diese in der Regel geografisch voneinander getrennten Unternehmen stoßen auf erhebliche Hindernisse bei der Koordination und beim rechtzeitigen Informationsaustausch, was wiederum zu einem unnötigen Zeit- und Materialaufwand führt.

Integrierte Softwarelösungen auf der Grundlage von Visualisierungs- und Simulationstechnologien können bedeutende Verbesserungen im Bereich der Koordination und Kommunikation zwischen den Gruppen der Interessenvertreter des Projekts an verschiedenen Standorten hervorrufen. Dies ist hauptsächlich auf 3D-Repräsentationen der geplanten Konstruktion oder andere Computersimulationen zurückzuführen, durch die das Gestaltungsteam einen schnellen Einblick in das Projekt erlangen kann.

Das DIVERCITY-Projekt (Distributed Virtual Workspace for enhancing Communication within the Construction Industry – Dezentralisierter virtueller Arbeitsplatz zur Verbesserung der Kommunikation innerhalb der Baubranche) richtete sich auf die Produktion eines Prototyps des virtuellen Arbeitsplatzes, der durch die kollaborative Arbeit zwischen allen Interessenvertretern eine bessere Gestaltung und Planung ermöglicht. Im Rahmen des Projekts wurde ein Toolkit mit sechs Softwareanwendungen entwickelt, mit dem der Nutzer Bauprojekte visualisieren und verschiedene Leistungsaspekte während der Beratungs-, Gestaltungs- und Konstruktionsphase simulieren kann.

DIVERCITY führte unter anderem zu einer Beleuchtungsanwendung, die eine realistische Simulation des Lichteinfalls ermöglicht. Die Anwendung umfasst ein Geometry Multiresolution Module (GMM), das die Berechnung komplexer Oberflächenformen in Anwendungen beschleunigt, die aus glänzenden Materialien und äußerst tesselierten Modellen bestehen. Diese Fähigkeit war aufgrund von Beschränkungen hinsichtlich des Speicher- und Zeitumfangs bis heute ein herausforderndes ungelöstes Problem. Die Simulation ist um die Radiositätsmethode herum aufgebaut, ein finites Elementverfahren, das sich besonders für die globale Beleuchtungssimulation eignet. Doch obwohl Radiositätsberechnungen umfangreich sind und mehrere Stunden in Anspruch nehmen, ermöglichen die im Rahmen von DIVERSITY entwickelten neuartigen Algorithmen in den meisten Fällen eine Echtzeit-Simulation und dauern nur einige Sekunden.

Durch diese Anwendung kann aufgrund von gemeinsamen Beleuchtungssimulationen während des Gestaltungsprozesses eine Echtzeit-Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Interessenvertretern erreicht werden. Dies lässt die Repräsentation der virtuellen Welt nicht nur realistisch wirken, sondern beschleunigt darüber hinaus auch den Gestaltungsprozess, was wiederum bedeutende Verbesserungen und Kosteneinsparungen für die Baubranche mit sich bringt.