Hybride Design-Konzepte mit Projection Mapping Augmented Reality

Interaktive Bedienung der Waschmaschine über im 3D-Druck verbaute Touch-Sensoren
Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach

Das Virtual Dimension Center (VDC) hat Konzepte dazu erprobt, wie sich physische Modelle um die Möglichkeiten digitaler Produktdarstellung erweitern lassen. Dafür wurden immersive Design-Tools analysiert, die das Gestalten in Virtual-Reality(VR)-Umgebungen erlauben, z. B. mit VR-Headsets. Insgesamt zeigte der Ansatz hybriden Designs vielversprechende Ergebnisse, bot in der durchgeführten Umsetzung aber auch noch zahlreiche Möglichkeiten weiterer Verbesserungen.

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 methodische Brücke zwischen bewährten physischen und neuen digitalen Designansätzen sein. Das VDC hat dazu bereits erste Konzepte im Projektbericht „Applikationszentrum V/AR“ das Konzeptpapier „Narrative Applikationen.

Bericht #5: Hybrid Design Journey“ veröffentlicht. Im Fokus standen dort Techniken der Erweiterten Realität, umgesetzt 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 projektionsgeeignete Beschichtungen des 3D-Drucks ebenso wie Beleuchtungskonzepte für eine optimale Darstellung wurden analysiert.

Neben der interaktiven – da digitalen – und damit veränderbaren Darstellung von Prototypen könnte 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 stereoskopischer 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 anhand 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: Hybrid Design – Narrative Applikationen“ 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.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde
+49 (0) 711 / 58 53 09 – 11
christoph.runde@vdc-fellbach.de

Originalpublikation:

10.6084/m9.figshare.13241783

http://www.vdc-fellbach.de

Media Contact

Denise Eich Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Virtual Dimension Center Fellbach w. V.

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