Augmented Reality, Virtual Reality – Die Schlagworte sind zuhttps://d2q0qd5iz04n9u.cloudfront.net/_ssl/proxy.php/http/www.bct-technology.com/fileadmin/speciality_distribution/public/_processed_/201610_ARVR-3.pngr Zeit sehr im Trend. Die Überlagerung von virtuellen Daten in die Wirklichkeit (Augmented Reality, AR) oder die komplette Erschaffung virtueller Ansichten (Virtual Reality, VR) sind die logische Weiterentwicklung der immer realitätsnäheren 3D-Darstellungen, die wir – ob in der Konstruktion oder in Spielen – auf den Monitor gezaubert bekommen. Auf der zweidimensionalen Mattscheibe kommen diese Welten jedoch noch nicht zur Geltung, erst die Brille mit 3D-Darstellung ermöglicht ein echtes Eintauchen in die virtuelle Welt. Kann AR/VR die Art, in der Produkte entstehen, verändern? Oder wird die Technologie eine Randerscheinung bleiben wie die Caves und 3D-Monitore, die seit Jahren auf Messen gerne gezeigt, aber in der Praxis selten eingesetzt werden?

Es war nur eine kleine Sequenz im ersten Teaser-Video für die HoloLens-Brille von Microsoft, aber sie elektrisierte Konstrukteure und 3D-Freaks (Sekunde 33 bis 50). Eine Konstrukteurin sitzt zunächst konventionell vor dem CAD-Monitor und entwirft die Verkleidung eines Motorrads. Neben ihr steht aber auf dem Schreibtisch das virtuelle Modell des selben Motorrads, das sie dank Microsofts Augmented Reality-Brille dreidimensional und in der realen Umgebung sehen kann. Dann wird es noch interessanter: Sie steht auf und geht zu einem echten Motorrad, auf das die Brille die neue Verkleidung überlagert. Die Konstrukteurin „zupft“ dann noch mit der Hand am virtuellen Modell die Höhe des Tanks zurecht.

Die Idee ist bestechend – in der Lage zu sein, sein 3D-Modell in der realen Umgebung und real erlebbar zu erfahren, hat große Anziehungskraft und einige Vorteile. So kann es schwierig sein, auf dem Bildschirm Größenverhältnisse und Proportionen zu beurteilen. Die Navigation um das Modell ist auch mit Hilfe einer 3D-Maus immer ein Vorgang, der Übung und Abstraktionsvermögen erfordert. Und es wäre tatsächlich interessant, beispielsweise die Befestigungspunkte des neuen Tanks per Fingerzeig an die Halterungen am bestehenden Rahmen anzupassen.

Doch hier zeigt sich schon die erste Problematik: In der Technik geht es nun einmal sehr genau zu, und mit dem Finger wird man immer nur sehr unpräzise eine Position definieren können. Zum einen ist der Finger einfach zu dick, um Millimeter oder gar kleinere Einheiten zu definieren. Zum anderen ist die Frage, wie präzise die AR-Brille die virtuellen Objekte im realen Raum positionieren kann. Dazu wäre nämlich ein extrem genaues Tracking der Position des Konstrukteurs und der gesamten Umgebung notwendig. Sicher wird dieses Problem mit der fortschreitenden Verbesserung der Hardware geringer werden, und auch die beschriebene Positionierung wird sich mit einer intelligenten Benutzerführung vereinfachen lassen.

Doch schon wenn man diese kleine Hürde genauer betrachtet, wird klar, wie weit der Weg tatsächlich noch ist. Um die Befestigungslöcher von Motorradrahmen und -verkleidung miteinander zu verbinden, wäre zunächst einmal eine Featureerkennung der realen Umgebung notwendig – die Software müsste das Befestigungsauge am Motorradrahmen als kreisförmiges Loch erkennen, es dem Benutzer als Befestigungsmöglichkeit vorschlagen und dann das Befestigungsloch in der virtuellen Verkleidung damit in Übereinstimmung bringen. Verfolgt man alleine die Schwierigkeiten, die CAD-Software mit der Featureerkennung beispielsweise an einem 3D-Scan hat, wird klar, dass wir heute noch weit von der Umsetzung solcher Szenarien entfernt sind.

Sicherlich wird das Ganze einfacher, wen man komplett in den virtuellen Raum wechselt und eine VR-Brille einsetzt. Hier bewegt sich der Konstrukteur in einer reinen 3D-Welt, in der beispielsweise der Motorradrahmen und die Verkleidung virtuell zusammengebaut werden können. Sowohl die Positionierung als auch die Featureerkennung fallen weg oder vereinfachen sich, wenn man die reale Welt komplett ausblendet und sich auf das Virtuelle beschränkt.

Dafür handelt man sich die sogenannte VR-Krankheit ein. Es entstehen unweigerlich Diskrepanzen zwischen dem, was der Körper fühlt und dem, was die Augen sehen – fährt man virtuell  Motorrad, wird man keine Beschleunigung spüren. Einem signifikanten Teil der Menschheit wird durch diese Diskrepanzen schnell übel, aber auch diejenigen, die VR gut vertragen, können nicht einen kompletten Arbeitstag mit der Brille arbeiten, ohne Gleichgewichts- oder andere Probleme zu bekommen.

AR und VR sind aktuell sehr interessante Techniken, die langsam aus dem Versuchsbereich heraus- und in der Praxis ankommen. Volvo nutzt heute schon AR und VR, um Interessenten neue Autos zu präsentieren. Extrem interessant sind auch Szenarien, in denen beispielsweise Gebäudeentwürfe oder auch Maschinen im realen Umfeld betrachtet werden können. Hier spielt die neue Technologie ihre Stärken aus.

Bis die Brille den Monitor ersetzt, wird allerdings noch einige Zeit vergehen und die Soft- wie die Hardware weiterentwickelt werden müssen. Nichtsdestotrotz lohnt es sich, sich schon heute mit den ersten Vertretern dieser Technik zu beschäftigen.

 

 

 

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