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Visualisierung

"Kommunikationskanäle hochrealistisch bespielen"

Digitalisierung ist nicht nur ein vieldiskutiertes Phänomen, sondern hat bislang weitreichende Veränderungen in Industrie und Wirtschaft angestoßen. High-End 3D-Visualisierung hat hier bereits seit Jahren ihren Teil zu diesem Trend beigetragen. Mit Hilfe von Entwicklungsdaten werden Produkt- und Markenerlebnisse erschaffen, die in der realen Welt nicht ohne weiteres umsetzbar sind. Dieses Potenzial ist für Marketing- und Vertriebsanwendungen noch lange nicht ausgeschöpft. Im Interview erläutert Tim Rau, Director Service Delivery Unit, 3DEXCITE, Dassault Systèmes, die Grundvoraussetzungen für Produktvisualisierung.



Bild: 3dExcite Deltagen 13

Im Fahrzeugbau bilden die CAD-Daten die Basis. Wie liegen die Daten des ‚realen‘ Produktes im CAD- und im Produktdatenmanagement vor und welche Abhängigkeiten gibt es?

Tim Rau: CAD-Daten sind die wichtigste Arbeitsgrundlage für die digitale Medienproduktion. Sie definieren die Form der Oberflächen und die Lage der Bauteile zueinander. Ohne die Konstruktionsdaten würden Optik, Proportionen und Volumen von komplexen Bauteilen auf reinen Annahmen beruhen. Produkte rein auf Basis von Fotos oder Skizzen zu digitalisieren, wäre viel zu aufwendig. CAD-Daten beinhalten allerdings sehr viel mehr Informationen. Berücksichtigt werden unter anderem Fertigungsinformationen, Extremlagen beweglicher Elemente oder Simulationsergebnisse.

3D-Visualisierung konzentriert sich in erster Linie auf die sichtbaren Flächen und Positionen. Dennoch gibt es Parameter, die nicht im CAD enthalten, aber für die hochrealistische 3D-Visualisierung zwingend erforderlich sind. Das sind Formen und Flächen, die vom Konstrukteur nicht realistisch modelliert werden und aus einem klassischen Produktionsprozess stammen, wie sie bei Sitzpolstern oder Interior-Teilen vorkommen.

Bei einem Autositz erstellt der Konstrukteur eine CAD-Zeichnung mit den exakten Schnittdaten des Schaumstoffs. Hinzu kommt dann das Schnittmuster für die Lederwangen. Seine finale Form erhält der Schaumstoff aber erst in der Produktion durch die Lederbespannung, das heißt es entsteht ein realer Autositz mit Nähten und Absteppungen. Weitere Sichtteile wie das Dashboard, die Instrumententafel oder die Griffe und Armlehnen weisen häufig Ziernähte auf. Diese sind im CAD als Linienverlauf zu sehen, aber es sind kein Garn, keine Stiche oder entsprechende Vertiefungen hinterlegt. Für die 3D-Visualisierung werden diese Details durch eine realistische Neu-Modellierung ergänzt.

Wie werden die CAD-Daten aufbereitet, um sie für 3D-Visualisierung und den Vertrieb nutzen zu können?

Rau: Im jeweiligen Produktdatenmanagement werden Engineering- und Konstruktionsdaten nach Bauteilen, Baugruppen, Strukturbäumen und Transformationen unterteilt sowie getrennt verwaltet. Gängige Formate sind hier unter anderem CATpart, JT, Step, PLMXML. Wir arbeiten mit sogenannten ‚Assemblies‘. Dabei wird jedes einzelne Bauteil von der Struktur und Verortung isoliert, um eine möglichst große Flexibilität zu schaffen. Auf dieser Basis können Teams an mehreren tausend Bauteilen zeitgleich arbeiten. Beim Aufbau des virtuellen 3D-Mastermodells ziehen wir alle Informationen aus dem Produktdatenmanagement mit, um bei einem Produkt-Update oder einer Revision den Aufwand in der Aktualisierung möglichst gering zu halten. Dafür laufen die Daten nach der Anlieferung durch einen automatisierten Konvertierungsprozess, wo sie aus dem jeweiligen Konstruktionsformat in ein standardisiertes Visualisierungsformat umgewandelt werden.

Im Anschluss werden die Datensätze und Geometrien auf Vollständigkeit sowie Visualisierungsrelevanz geprüft. Unnötige Informationen werden als irrelevant gekennzeichnet, bleiben aber innerhalb des Datensatzes erhalten.

Welche Vorteile hat die Nutzung von Konstruktionsdaten zur Erstellung hochrealistischer 3D-Visualisierungen?


„Wir haben die Dimension des Fotorealismus inzwischen längst gesprengt“, sagt Tim Rau.
Bild: Dassault Systems 3dExcite GmbH

Rau: Konstruktionsdaten haben den Vorteil, dass sie sich zu jedem beliebigen Zeitpunkt im Produktentwicklungsprozess visualisieren lassen, lange bevor überhaupt ein physischer Prototyp verfügbar ist. Diese bilden in aufbereiteter Form die Basis für das 3D-Mastermodell. Anhand des Modells kann jeder Kommunikationskanal individuell und hochrealistisch bespielt werden, das heißt als Ersatz für klassische Fotografie und Filmproduktionen oder im Rahmen von interaktiven Point-of-Sale-Lösungen. So lassen sich Vermarktungsstrategien sehr früh und global planen.

In Folge erhöht sich die Zahl der zu produzierenden Assets, wobei Produktvarianten, unterschiedliche Hintergründe und Beleuchtungen effizient auf Knopfdruck generiert werden können. Gerade Produkthersteller mit einem technischen Fokus profitieren von den Möglichkeiten der 3D-Visualisierung. Die Darstellung von Crash-Tests ist hier ein sehr schönes Beispiel. Ein Ingenieur kann auf diese Weise unternehmensintern seine Resultate sehr überzeugend an höhere Ebenen kommunizieren. Dabei sind dieselben Ergebnisse auch für Marketing- und Vertrieb interessant, da sie anspruchsvolle, technologische Zusammenhänge veranschaulichen.


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