Glossar
3D-Daten Konverter
Müssen CAD-Modelle intern wie extern weitergegeben und ausgetauscht werden und unterschiedliche Programme unterstützen jeweils nicht die Formate des anderen, bleibt meist nur der Weg über weitere Software, die eine Konvertierung der 3D-Daten von einem Programm ins andere vornimmt. Solche CAD-Konverter können teilweise als PlugIn in die CAD-Anwendung integriert werden oder arbeiten als eigenständiges Programm mit den 3D-Modellen.
Einsatzgebiete
- Formatwandlung
- Szenenorganisation
- Polygonreduktion
- Modellreparatur
3D-Konfigurator
Während die Zusammenstellung von Produkten mittels 3D-Konfiguratoren in einigen industriellen Wirtschaftszweigen, wie z.B. der Auto- oder der Maschinenbau- und Teilen der Konsumgüterindustrie verbreitet sind, finden sich in anderen Wirtschaftszweigen dagegen kaum 3D-Konfiguratoren. 3D-Konfiguratoren haben großen Nutzen im Verkaufsprozess, sowohl aus Kunden- als auch aus Verkäuferperspektive.
Einsatzgebiete
- frühe, unter Umständen anonyme Einbeziehung des Kunden
- Aufnahme Kundenwunsch
- Steigerung Kundenbindung in frühen Phasen
- ausschließlich mögliche Produkte werden auch angeboten
- frühe Aussage zur Lieferbarkeit und Lieferzeitpunkt
- frühe Aussage zu Preis, Angebotsunterstützung
Augmented Reality Software
Als Augmented-Reality(AR)-Software bezeichnet man die Software-Systeme, die notwendig sind, um die passgenaue überlagerung von Computergraphik und natürlicher Perspektive zu erzielen. Die AR-Software ist damit für die Referenzierung (Tracking) verantwortlich und für die eigentliche Grafikerzeugung einschließlich des Wegschneidens nicht sichtbarer Bereiche (Clipping).
Einsatzgebiete
- Konsistenz-Checks Modell-Realität
- Soll-Ist-Abgleich
- Anleitung
- Anweisung
- Verdeutlichung im Arbeitsprozess
- Röntgenblick
- überblenden Vergangenheit
- überblenden Zukunft
- Marketing
- Unterhaltung
Displays
Autostereoskopische Bilder können ein Stereobild darstellen, benötigen aber für die korrekte Ansicht keine Stereobrille. Technische Realisierungen arbeiten auf der Basis von Parallaxbarrieren, Lentikularoberflächen oder Holographie.
Einsatzgebiete
- Digital Signage
- Präsentation
- Engineering
- Training
Eingabesysteme
Eingabesysteme werden zur Dateneingabe in den Rechner benötigt. Sämtliche Interaktion fusst damit auf Eingabesystemen. Schalter-/Tastersysteme, Potentiometer, Eingabesysteme auf der Basis von Positionserfassungen, flächenauflösende Sensoren, Kraftsensoren, Mikrofone (Spracheingabe), Kameras, sonstige Systeme zu Erfassung physiologischer Informationen und Kombinationen von alledem werden heute eingesetzt. Die Auswahl im konkreten Einsatzfall erfolgt auf der Basis der Analyse gewünschter Eingabegrössen. Kriterien zur Auswahl sind die Anzahl der Kanäle, die Anzahl der Freiheitsgrade, räumlicher Bezug, diskret vs. kontinuierlich und die Kriterien der Positionserfassungssysteme (z. B. Arbeitsraum, Präzision).
Einsatzgebiete
- Dateneingabe
- Positionsvorgabe
- Navigation
- Interaktion
- Systemkontrolle
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Haptik
Haptik-Systeme sprechen die Haut- und Haltungssinne an. Die vier Haptik-Systemklassen sind haptische Tracker (etwa Datenhandschuhe), taktile Displays (zur Erzeugung Hautreize, etwa Oberflächenstruktur, Vibration), tangible Eingaben (aktiv zu greifen, etwa Spacemouse) und Kraftausgabesysteme (etwa Gelenkarme, SPIDARs). Haptik-Systeme werden eingesetzt um Greif- und Handhabungsoperationen nachzubilden und/oder um natürliche (manuelle) Interaktion in Computerwelten einzusetzen.
Einsatzgebiete
- Greifsimulation
- Montage-/Demontagesimulation
- Training manueller Tätigkeiten, z. B. Chirurgie
- haptische Interaktion
- haptische Objektdarstellungen
Head Mounted Displays (HMD)
Head Mounted Displays (HMDs) sind am Kopf befestigte Displaysysteme. Diese können monokular (für 1 Auge) oder binokular (für 2 Augen) ausgeführt sein. Weiterhin werden geschlossene und halbdurchlässige HMDs unterschieden. Die Fixierung am Kopf erfordert Head Tracking, um die angezeigten Inhalte von der Position und Orientierung des Kopfes abhängig zu machen. HMDs bieten den großen Vorteil, räumlich umfassende, theoretisch unbegrenzte Virtuelle Umgebungen erzeugen zu können.
Einsatzgebiete
- vollimmersive Virtuelle Umgebungen
- Virtual Walkthrough
- Innenraumbegutachtungen (Innenarchitektur, Cockpits, Kabine, PKW)
- Psychologie
- Augmented Reality
- Assistenzsysteme
- Tele-Support
- Anweisung, Anleitung
- Hands-free-Tätigkeiten
- Training
- Haptik mit Datenhandschuhen
Locomotion
Für eine realistischere Fortbewegung in der Virtuellen Realität dienen Locomotion Interfaces.
Einsatzgebiete
- Virtuelle Begehungen
Projektionstechnik
Projektionssysteme bestehen aus der Gesamtheit aus Projektoren, optischer Filtertechnik, Projektionsmedien (Scheiben, Leinwände, etc.) und mechanischem Aufbau. Sie können als Front- oder Rückprojektionssysteme ausgeführt sein. Die Komplexität von Projektionssystemen reicht von 1-Kanal-Powerwalls über Tischsysteme, Work Benches und sphärischen Displays hin zu Projektionsräumen (sog. CAVEs) mit bis zu 6 Seiten.
Einsatzgebiete
- Darstellung, Präsentation
- Kollaboration
- Engineering
- Training
- Entwurf
Reverse Engineering
3D-Scan-basierte Daten lassen sich mit entsprechender Software in ein mit einem CAD-Programm erstellten Modell integrieren. Dies spart Kosten und Zeit.
Einsatzgebiete
- Konstruktion
- Qualitätsprüfung
- Design von medizinischen Implantaten
Scanner
Scanner werden eingesetzt um Landschaften, Gebäude oder kleinere Objekte digital nachzubilden. Sie erzeugen Punktewolken, die in ein 3D-Modell überführt werden.
Einsatzgebiete
- Bauwesen
- Architektur
- Fabrikplanung
- Lanschaftsvermessung
- Qualitätsprüfung
- Vermessung von Objekten
- 3D-Modellierung
Smart Glasses
Smart Glasses erlauben die Realität erweitert durch Zusatzeinblendungen wahrzunehmen. Es existieren sowohl kabellose, als auch an einen Rechner gebundene Brillen.
Einsatzgebiete
- Konsistenz-Checks Modell-Realität
- Soll-Ist-Abgleich
- Anleitung
- Anweisung
- Verdeutlichung im Arbeitsprozess
- Röntgenblick
- überblenden Vergangenheit
- überblenden Zukunft
Tracking
Tracking-Systeme (oder auch Positionserfassungssysteme) werden benötigt, um die Position des Benutzers in einer immersiven VR/AR-Umgebung oder um die Extremitäten des Benutzers (etwa eines Eingabegeräts) zu erfassen. Die Positionserfassung ist zwingend erforderlich für Mehrkanalprojektionssysteme, für jegliche Art von Head Mounted Displays und Hand Held Displays. Für das Tracking werden folgende Verfahren eingesetzt: Laufzeitverfahren (Ultraschall, GPS, optische Kreisel), räumliches Scanning / optische Verfahren (outside-in, inside-out), Inertialsysteme (mechanische Kreisel/Gyro, Beschleunigungssensoren), mechanische Systeme (Gelenkarm, Seilzug, Exoskelett, Abrollen einer Kugelfläche), Phasendifferenz, Direkte Feldmessung (Elektromagnetisch, Erdmagnetfeld, Gravitation) und hybride Ansätze (Kombinationen, welche genaue, aber langsame Systeme mit schnellen, ungenaueren integrieren).
Einsatzgebiete
- Positionserfassung
- Head Tracking zur Perspektivberechnung
- Erzeugnung Bewegungsparallaxe
- Erfassung Interaktionsgeräte (z.B. Flystick)
- Navigation
- Objektmanipulation
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