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© Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC
VDC-Whitepaper
Virtuelle Techniken
im Handwerk
Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde
Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach
Auberlenstr. 13
70736 Fellbach
www.vdc-fellbach.de
Mit freundlicher Unterstützung von:
Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach
VR/AR als Arbeitswerkzeug Planung, Beratung, Verkauf Virtuelle Techniken
VDC-Whitepaper
„Virtuelle Techniken im Handwerk“
September 2016
Was sind virtuelle Techniken?
Virtuelle Reality (VR) ist eine vom Computer geschaffene,
interaktive, dreidimensionale Umwelt, in die eine Person
eintaucht.
in VR verhält sich der Bildschirm wie der Rahmen einer
Fensterscheibe, vor der wir uns bewegen. Die Perspektive
hängt am Standpunkt, Objekte können sogar
heraustreten.
Erweiterte Realität / Augmented Reality (AR) ist die
Überlagerung der natürlichen Sicht mit
Computer-generierten Informationen
Inhalte dabei passend zur Sicht
Zweck: besseres 3D-Verständnis, bessere Interaktion
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Virtuelle Techniken
Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach
VR/AR als Arbeitswerkzeug Planung, Beratung, Verkauf Virtuelle Techniken
VDC-Whitepaper
„Virtuelle Techniken im Handwerk“
September 2016
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Virtuelle Techniken im Handwerk
Themen im Überblick
Virtuelle Techniken im
Handwerk
Planung, Beratung, Verkauf
Planung & Konstruktion
3D-Präsentation
Digitaler Schauraum
In-Kontext-Darstellungen
Virtuelle Bemusterung
VR/AR als Arbeitswerkzeug
AR für Röntgenfunktion
AR für Soll-Ist-Abgleich
Virtuelles Handbuch
Training
Virtuelle Techniken mobil
3D-Erfassung
Virtuelle Techniken
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Planung und Konstruktion
digitaler Entwurf des Vorhabens am Rechner
3D-Visualisierung zur Abstimmung mit Kunden, Gewerken
frühe Fehlerkorrektur
in der digitalen Welt
Erzeugung der Grundlagen
für die Herstellung
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Bild: PaletteCAD
Raumplanung mit
PaletteCAD
Bild: Human Solutions
CAD Assyst:
Schnittentwicklung für
Kleid. Anschließend
Übernahme der
Schnittdaten für
Visualisierung.
Änderungen im 2D
werden online nach
3D übernommen
Planung, Beratung, Verkauf
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3D-Präsentationen
Darstellung von Produkten
und Varianten
interaktive 3D-Sicht
Perspektive frei wählbar
Zusammenstellungen und Konfigurationen
Damit:
Erarbeitung eines kundenindividuellen Produkts
Erarbeitung nur technisch möglicher / lieferbarer
Bestellungen
Einsatzmöglichkeiten
für Print, Web,
Verkaufs-
unterstützung
im Ladengeschäft
5
Bild: LumoGraphics
3D-Aufzug-Konfigurator:
Auswahl-Masken
Bild: Wurzel-Medien
Design-Visualisierung
für Normbau
Bild: Miele Bild: LumoGraphics
Gartenhaus-Konfigurator
für Karibu
Planung, Beratung, Verkauf
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Bild: Wurzel-Medien
Darstellung verschiedener,
digital erzeugter Varianten
im gedruckten Katalog
26.01.2017 6
3D-Präsentationen
Planung, Beratung, Verkauf
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Handelskonzept:
wenig Produkte im Ladengeschäft vorhalten
Kunde wird beraten, konfiguriert, bestellt online
interaktive Präsentation des Produkts,
gemeinsames Verständnis sichern, einfaches
Zeigen von Varianten, Produkt virtuell im
Betrieb zeigen
Anzeige von wechselndem statischen
oder dynamischem Inhalt auf
digitalen Anzeigen im Shop oder
Außenraum (etwa Flughäfen)
Verlängerung der Aufmerksamkeitsdauer
mit autostereoskopischen 3D-Displays
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Digitaler Schauraum
Bild: DS 3DXcite
Audi Digital Showroom
in London
Bild: DS 3DXcite
3D-Visualisierung
Schuhkollektion
Adidas durch DS 3DXcite
Bild: NIKE
Einsatz
autostereoskopisches
Display Tridelity im
NIKE-Flagship-Store
Planung, Beratung, Verkauf
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Digitaler Schauraum
AR-Installationen z. B. im
Einsatz bei Toys“R“Us
animiertes LEGO-Modell wird
über der Verkaufsverpackung
eingeblendet
Kunde bringt Modell in die
gewünschte Perspektive
virtuelle Anprobe von Kleidung,
Schuhen mit AR ist Inhalt von
Forschungsprojekten
Verwendung virtueller Spiegel
8
Bild: metaio
Bild: Cisco
Interaktive LEGO-Box
bei Toys‘R‘Us: Einsatz
von Augmented Reality
Augmented Reality:
Vision „Magic Mirror“
Bild: DS 3DXcite
Bildschirm im
Shop-Kontext
Planung, Beratung, Verkauf
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In-Kontext-Darstellungen
Idee:
Darstellung des Produkts
oder Projekts in seiner
späteren Umgebung mit AR
Kunde kann sich
Umsetzung besser vorstellen
Überprüfung Machbarkeit,
Größen, Farben, …
sicherere Kaufentscheidung
zufriedener Kunde
sicherere Planung
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AR:
Marker drucken,
auslegen, Szene
fotograferen,
augmentieren,
bewerten
Zukunftsprojektion
eines
Bauvorhabens an
Baustelle (Fh-IGD) Bild: Fraunhofer IGD
Bild: Palette CAD
AR:
Innenarchitektur:
neues Mobilar in
Bestandswohnung
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Bild: Z&M 3D-Welt
Städtebau:
geplante Neugestaltung
des Kirchenvorplatzes als
graphische Überlagerung
vor der Ansicht des
realen Gebäudes
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In-Kontext-Darstellungen
Planung, Beratung, Verkauf
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Bild: Z&M 3D-Welt
Städtebau:
Ausganglage
Kirchenvorplatz
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In-Kontext-Darstellungen
Planung, Beratung, Verkauf
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Virtuelle Bemusterung
Ausstattung eines Kunden mit Mustern,
Muster- oder Probestücken einer Ware
Beurteilung und Entscheid
Idee:
Entscheidungsfindung in Virtueller Umgebung
aber: haptische Eigenschaften nach wie vor nicht
digital abbildbar –> reale Proben
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Skizze Architektur,
Begehung in VR
Bild: Audi
Audi City London:
Materialproben
ergänzen
3D-Visualisierung
Bild: Visenso
Bild: Fh-IAO
Ausbau Konferenzraum:
Parkett, Beleuchtung,
Mobiliar, Anordnung
Planung, Beratung, Verkauf
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Beispiele
Inneneinrichtung
Badplanung
ähnlich: Flugzeugkabine
Bild: Immersight
Bild: Inreal
Virtuelle Badbegehung
mit 6D-getracktem HMD
Virtuelle Hausbegehung
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Hardware-Aufbau für die virtuelle
Hausbegehung mit Inreal: weitere
Personen (etwa Ehepartner) können
die Szene auf dem Monitor verfolgen.
Virtuelle Bemusterung
Planung, Beratung, Verkauf
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Bild: Miele
Gewinkelte
Projektionswände
bei Miele:
Darstellung
Innenarchitektur
mit Produkten
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Virtuelle Bemusterung
Planung, Beratung, Verkauf
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Virtuelle Techniken als Arbeitswerkzeug
„Röntgenfunktion“ mit AR:
Überlagerung der Perspektive mit
nicht sichtbaren Elementen,
wie z.B. technische Infrastruktur.
Voraussetzung: digitales Modell der Infrastruktur
Soll-Ist-Abgleich mit AR (1):
Überlagerung reales Bauteil oder
Bestandsgeometrie mit 3D-
Planung/Konstruktion -> Kollisionen?
Soll-Ist-Abgleich mit AR (2):
Überlagerung des tatsächlichen Ist-Stands
mit der Soll-Planung
- Qualitätskontrolle
- Projekt-Controlling
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Anzeige von unter Putz
verlegten Leitungen
(Fraunhofer IGD)
CAD-Model über
physischem Prototyp
(metaio)
Überprüfung der
gesetzten
Schweißbolzen:
realisiert wie geplant?
(metaio)
VR/AR als Arbeitswerkzeug
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Virtuelle Techniken als Arbeitswerkzeug – Virtuelles Handbuch
Wissensvermittlung über 3D-Umgebungen
beispielsweise:
Positionswissen: wo ist was?
Strukturwissen: wie hängt was zusammen?
Verhaltenswissen: wie muß ich mich verhalten?
wie verhält sich das System?
Prozedurwissen:
was muß man tun, damit was passiert?
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Arbeiten nach digitalem
Handbuch bei Daimler
Trucks in Brühl Bild: Daimler
Bild: ESI
Montagedemonstration
mit 3D-Menschmodell
Anleitung in interaktiver
Umgebung Bild: xxx Bild: Altran/Industriehansa
VR/AR als Arbeitswerkzeug
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Virtuelle Techniken als Arbeitswerkzeug – Training
bei Nicht-Verfügbarkeit von
Baustelle / Anlage / Gerät
auch im Vorfeld
gefahrlos (für Mensch und Maschine)
ggf. kostengünstiger
Inhalte:
Prozess-Wissen (z.B.
Beschädigungsgefahren).
St. Gobain-Baustellen-Simulator: https://www.youtube.com/watch?v=TDeRTT-Xl3Q
Einsatz technischer Systeme
(Lackierpistole, Kleberpistole,
Verputzpistole, …)
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Bild: St. Gobain
Bild: St. Gobain
Interaktives
Baustellentraining
Trainingsumgebung
für das
Verputzen
Lackiertrainer
SimSpray Bild: SimSpray
VR/AR als Arbeitswerkzeug
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Virtuelle Techniken als Arbeitswerkzeug – Training
Verputz-Trainer von St. Gobain
https://www.youtube.com/watch?v=FEnalzHVmdI
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VR/AR als Arbeitswerkzeug
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Virtuelle Techniken mobil
Handwerker: vernetzte Informationssenke
und -quelle
Teleservice / Tele-Operations:
Handwerker teilt seine Perspektive
(Kamera) mit Service
Service bringt Hinweise und kann
diese verorten (Anzeige im Display mit AR)
ortssensitive Annotationen, Anweisungen,
Arbeitsschritte,…
Aufnahme (Digitalisierung) neuen Wissens
über mobile Endgeräte (Kameraaufnahmen,
Sensordatenerfassung etc.); Ablage zwecks
Dokumentation und Teilen mit anderen (etwa
über Wissensmanagementsysteme und
Soziale Medien)
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Bild: Re‘flekt
Augmented Reality
Bild: xxx Bild: itizzimo
Informationen
Analysen
Anweisungen
Hilfestellungen
Kommunikation mit anderen
Service-Support mit AR:
Service erhält Sicht des
Handwerkers und seine
Problemstellung.
Handwerker erhält
Anweisungen vom Service
mit ortsrichtiger Zuweisung
Bild: Volkswagen
AR-basiertes, mobiles
Werkstattinformations-
system
VR/AR als Arbeitswerkzeug
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Virtuelle Techniken mobil Micosofts Vision der HoloLens
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VR/AR als Arbeitswerkzeug
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3D-Erfassung
Tiefenbildsensoren:
erzeugen Bild, in welchem jeder Bildpunkt
auch einen Tiefenwert hat
kostengünstige Alternative zum
3D-Laserscanning in der Bestandserfassung,
aber mit Einschränkungen in
Reichweite und Präzision
Idee:
Verwendung zur Dokumentation,
z.B. Anfertigung digitaler 3D-Revisionspläne
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Primesense
PMD
Leap
Asus
Softkinetics
Sony
Google Tango auf YouTube: 3D-digitalisierte Treppe
https://www.youtube.com/watch?v=Qe10ExwzCqk
VR/AR als Arbeitswerkzeug
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Zusammenfassung
3D-Planung, 3D-Konstruktion und 3D-Präsentation sind Stand der Technik
und praktisch einsetzbar
weiterhin viel Zukunftsmusik
noch einige Eintrittsbarrieren (Verfügbarkeit 3D-Daten etc.)
Aber: es gibt Treiber der Digitalisierung
Verfügbarkeit 3D-Daten wird kontinuierlich steigen
Zusammenarbeit in Gewerken wird digitale Kooperation erfordern
Dokumentationspflichten werden Digitalisierung befördern
Ausschreibungsrecht wird Digitalisierung befördern (z.B. BIM)
Weiterentwicklung technischer Endgeräte
(Datenbrillen, Smartphone, …)
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Mitglieder im Thema
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