Das Ende der Fläche

Das Fraunhofer IGD zeigt intuitives Zeichnen im dreidimensionalen Raum auf der Euromold 2002.

Kaum ein Ingenieur oder Konstrukteur verzichtet heute auf CAD oder CAS. Das computerunterstützte Engineering hat sich weltweit durchgesetzt, da mit ihm aufwändige Konstruktionen, Modelle oder Simulationen erstellt werden können. Zum Standard gehört auch bereits die Technologie der Virtuellen Realität, mit deren Hilfe Designer, Konstrukteure und Ingenieure auf einfache Weise virtuelle Modelle erkunden können. Allerdings sind die konventionellen Systeme in ihrer Bedienung zweidimensional angelegt. Die Anwender sitzen vor ihrem Bildschirm und benutzen Buttons, Menüs und Fenster. Dadurch werden aber viele Möglichkeiten der menschlichen Kommunikation nicht genutzt, wie etwa Sprache, Mimik oder Gestik. Zweidimensionale Darstellungen haben auch den Nachteil, dass die räumliche Struktur des Objektes durch den Betrachter „nicht mit einem Blick“ erfasst werden kann.

Ein Forschungsschwerpunkt des Fraunhofer Instituts für Graphische Datenverarbeitung (IGD) ist es daher, CAx-Systeme mit Technologien der Virtuellen und Erweiterten Realität (VR, Augmented Reality oder AR) zu koppeln, um Freihandmodellierungen im dreidimensionalen Raum zu ermöglichen. Umgesetzt wird dies unter anderem im Rahmen des EU-Projektes SmartSketches, das ein internationales Konsortium realisiert. Ziel ist es, die Bedienbarkeit von CAS-Systeme zu verbessern und gleichzeitig die Produktentwicklung zu beschleunigen. Vor allem Designer und Stylisten, die in den frühen Konzeptphasen heute noch weitgehend Stift und Papier einsetzen, können damit in die Lage versetzt werden, erste 3-dimensionale Modelle schnell, einfach und intuitiv zu erzeugen. „Wir verfolgen einen multimodalen Ansatz, um die ganze Palette der menschlichen Kommunikation abzubilden. Möglich sind beispielsweise pen-basierte Eingaben oder die Gestenerkennung. Dadurch lassen sich auch komplexe Programme einfach und intuitiv nutzen und erlernen“, erklärt Dr. André Stork, Abteilungsleiter Industrielle Anwendungen am Fraunhofer IGD.

Auf der Euromold 2002 in Frankfurt präsentiert das Forschungsinstitut den aktuellen Stand der Forschung innerhalb des internationalen Projektes. Die Besucher können sehen, wie einfach Freiformflächenmodelle mit Handbewegungen im virtuellen Raum erzeugt und physikalischen Prototypen überlagert werden können. Hand- und Kopfbewegungen des Benutzers lassen sich über das optische Tracking-Verfahren kabellos erfassen, wodurch er freier agieren kann. Der Benutzer trägt in diesem Szenario eine Augmented Reality-Brille, durch die er die Realität und gleichzeitig die virtuelle Überlagerung wahrnimmt. Allerdings ist das System nicht auf diese Hardwarekonfiguration beschränkt, sondern lässt sich unter anderen auch in Kombination mit PowerWalls oder virtuellen Tischen (z.B. der Responsive Workbench) einsetzen. Doch nicht nur das: SmartSketches ist auch dafür ausgelegt, dass mehrere Benutzer an unterschiedlichen Orten gleichzeitig zusammenarbeiten können. Da immer mehr Menschen in weltweiten Netzwerkstrukturen arbeiten, sind solche kollaborativen Möglichkeiten entscheidende Voraussetzungen für die schnellere Produktentwicklung.

Neben den neuesten Entwicklungen im Bereich der Freiformflächenmodellierung in virtuellen und erweiterten Realitäten zeigt das Fraunhofer IGD während der Euromold vom 4. bis 7. Dezember 2002 am Stand N 112/ L 129 in Halle 8.0 auch Entwicklungen im Bereich der Integration von Simulation, virtuellen und realen Modellen.

Ansprechpartner:
Dr. André Stork
Fraunhofer IGD, Darmstadt
Telefon: +49 (0) 6151/155-469
Telefax: +49 (0) 6151/155-299
E-Mail: andre.stork@igd.fraunhofer.de

Kurzprofil INI-GraphicsNet:
Das internationale Netzwerk der Graphischen Datenverarbeitung (INI-GraphicsNet) besteht aus dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD, dem Zentrum für Graphische Datenverarbeitung (ZGDV) e.V., beide in Darmstadt und Rostock, und dem Fachgebiet Graphisch-Interaktive Systeme (GRIS) der Technischen Universität Darmstadt. Weitere Institutionen des Netzwerkes sind das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Computergraphik in Chemie und Pharmazie (AGC) in Frankfurt, das Fraunhofer Center for Research in Computer Graphics (CRCG) in Providence, Rhode Island (USA), das Centre for Advanced Media Technology (CAMTech) in Singapur, das Centro de Computaç“o Gráfica (CCG) in Guimar“es (Portugal), das Centre for Visual Interaction and Communication Technologies (VICOMTech) in San Sebastian (Spanien), das Institute for New Media Technology (NEMETech) in Seoul (Süd-Korea) und das Center for Advanced Computer Graphics Technologies (GRAPHITech) in Trento (Italien).

Innerhalb des Netzverbundes sind an den neun Standorten über 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie rund 560 wissenschaftliche Hilfskräfte beschäftigt. Bei einem Haushalt von über 41 Millionen Euro bildet das INI-GraphicsNet weltweit den größten Forschungsverbund auf dem Gebiet der Graphischen Datenverarbeitung.