Suchen

Virtual Reality

Visualisierung komplexer 3D-Daten auf allen Endgeräten

| Autor/ Redakteur: Jürgen Schreier / Silke Höffken

Eine webbasierte Softwareplattform von Fraunhofer IGD bringt die Visualisierung von 3D-Daten schnell auf jedes Endgerät. Dies kann den Einsatz von Virtual Reality und Augmented Reality in der Industrie optimieren.

Firmen zum Thema

Die Softwareplattfom instant3Dhub visualisiert die 3D-Daten eines Schiffs im Browser.
Die Softwareplattfom instant3Dhub visualisiert die 3D-Daten eines Schiffs im Browser.
(Bild: Fraunhofer IGD)

Dokumente und Bilder im PDF- und JPG-Format lassen sich auf allen Endgeräten – vom Smartphone über das Tablet bis hin zur Workstation - öffnen. Komplett anders sah es jedoch bisher bei 3D-Inhalten aus. „Eine einheitliche Möglichkeit hierfür gibt es bislang noch nicht“, weiß Dr. Johannes Behr, Abteilungsleiter „Visual Computing System Technologies“ am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt. Vor allem mangelte es der Industrie lange Zeit an einer Option, sehr große und sehr komplexe 3D-Datenmengen nutzbar zu machen – und zwar auf jedem nur erdenklichen Endgerät. „Das Datenvolumen wächst schneller als die Möglichkeiten, diese zu visualisieren“, so Behr weiter.

Eine Lösung für dieses Problem stellt jetzt das Fraunhofer IGD mit der Software instant3DHub vor, mit der Ingenieure, Monteure oder Servicetechniker auf ihren Endgeräten (zum Beispiel Smartphone oder Datenbrille) räumliche Konstruktions- und Montagepläne nutzen können. „So werden beispielsweise Industrieanlagen oder digitale Gebäude in Echtzeit begeh- und erfahrbar“, erklärt Visual-Computing-Experte Behr.

Software berechnet nur sichtbare Bauteile

Genau das war bisher aufgrund der gigantischen Datenmengen, die dafür verarbeitet werden mussten, gar nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand möglich. Der Anwender musste vorab „von Hand“ auswählen, welche Daten für die Visualisierung bearbeitet werden sollen, was dann wiederum eine teure Spezialsoftware übernommen hat. Auch der Zeitaufwand für die Berechnungen war häufig sehr groß.

Mit der webbasierten Fraunhofer-Lösung kann jedes Unternehmen das Visualisierungstool an seinen Bedarf anpassen. Welche Daten aufbereitet werden, entscheidet die Software autonom, indem sie intelligent berechnet, dass beispielsweise nur Ansichten von sichtbaren Teilen auf das Endgerät des Anwenders übertragen werden. „Von etwa rund 3,5 Mio. Bauteilen eines Kraftwerkes werden die nur etwa 3000 sichtbaren auf dem Server berechnet und an das Endgerät übertragen“, so Behr.

Daten werden über das Web gestreamt

Sinnvoll sind solche Sichtbarkeitsberechnungen vor allem für Virtual- und Augmented-Reality-Anwendungen, weil hier in Echtzeit jene Darstellungen erscheinen, auf die der Anwender gerade blickt. Wie gut das beispielsweise bei der Wartung von Autos funktioniert, werden die IGD-Forscher auf der CeBIT 2017 in Hannover zeigen. Bei einer Virtual-Reality-Anwendung gelingt es, bis zu 120 Bilder pro Sekunde auf eine Datenbrille zu laden. So können mehrere Tausend 3D-Daten aus einer zentralen Datenbank zu einem Automodell in nur einer Sekunde auf ein Endgerät gelangen.

Der Trick dabei: Die Daten werden nicht komplett mehr auf das Endgerät gespielt, sondern ähnlich wie Musikvideos oder Filme über das Web gestreamt. Die unterschiedlichsten 3D-Webanwendungen werden so „on-the-fly“ geliefert, sodass auch mobile Geräte wie Tablets und Smartphones diese optimal nutzen können. Wichtig dabei: Durch die Software instant3DHub werden bei jedem Aufruf die Daten den spezifischen Anwendungen zugeordnet, aufbereitet und visualisiert.

„Dadurch erfüllt das System nutzer- und gerätespezifische Anforderungen und ist vor allem sicher“, versichert Fraunhofer-Forscher Behr. Automobilhersteller wie Daimler, Porsche und BMW verwenden das Programm instant3DHub bereits an mehr als 1000 Arbeitsplätzen. Auch im Mittelstand stößt die Lösung auf wachsendes Interesse.

Augmented Reality - Kerntechnologie für Industrie 4.0

Die von Fraunhofer IDG entwickelten Technologien sind aber auch für Augmented Reality relevant, die einen Bezug zwischen CAD-Daten und der realen Produktionsumgebung herstellen. „Augmented Reality ist eine Kerntechnologie für Industrie 4.0, da hier die digitale SOLL-Situation permanent und in Echtzeit mit der durch Kameras und Sensoren erfassten IST-Situation abgeglichen wird“, ergänzt Dr. Ulrich Bockholt, Leiter der Abteilung „Virtual and Augmented Reality“ am Fraunhofer IGD. Selbst im Bereich Bau und Architektur können sie zum Einsatz kommen, um beispielsweise digitale Gebäudemodelle mit Hilfe von Smartphone, Tablet oder Datenbrillen zu visualisieren.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 44508813)