Parametrisierbares VR-/AR-Packagemodell für frühere Phasen der Produktentwicklung im Automobildesign

Das virtuelle Modellieren von Automobilen ist ein Gebiet der graphischen Datenverarbeitung, das in Designerkreisen zusehends an Akzeptanz gewinnt. Das Erzeugen des Packagemodells, welches von Entwicklungsingenieuren durchgeführt wird, bildet den ersten Schritt beim Design eines neuen Fahrzeugs. Die Verwendung eines parametrisierbaren Packagemodells in einer virtuellen Designumgebung macht es möglich, verschiedene Fahrzeugkonfigurationen in der virtuellen Umgebung einzusetzen und die Einhaltung ihrer Eigenschaften und Richtlinien durch eine Kollisionserkennung zu gewährleisten. Das Projekt SmartSketches ist ein System zum Modellieren von Freiformoberflächen in virtueller und erweiterter Realität. Ein Anwendungsgebiet dieses Systems ist der virtuelle Entwurf von Automobilen. Dabei gilt ein besonderes Augenmerk der Integration der einzelnen Arbeitsschritte in den frühen Phasen des Automobildesigns in einem einzelnen Softwarepaket. Ein Arbeitsschritt, der in SmartSketches integriert werden soll ist die Erzeugung eines parametrisierbaren Packagemodells. Dieser Schritt wird bislang von Entwicklungsingenieuren auf Seiten des Auftraggebers oder einer speziellen Entwicklungsabteilung des Designunternehmens durchgeführt. D.h. der Designer erhält durch das Packagemodell Richtlinien und Eigenschaften, denen das von ihm entworfene Fahrzeug genügen muss. Zur Integration dieses Arbeitsschritts in SmartSketches muss das Packagemodell in der Lage sein, viele verschiedene Fahrzeugkonfigurationen zu repräsentieren um dem Entwicklungsingenieur seinen gewohnten Freiraum bei der Entwicklung des Packages zu geben. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines solchen parametrisierbaren Packagemodells für das virtuell- immersive Modellieren in SmartSketches, sowie die Realisierung einer intuitiven und übersichtlichen Benutzeroberfläche zur Steuerung des virtuellen Modells. Das Modell beinhaltet eine angemessene Zahl von Parametern, so genannten Hard- Points (Richtlinien, Ergonomische Parameter, Wünsche des Kunden, Charakteristik des Fahrzeugs, etc.), die ein zeichnerisch erstelltes Package besitzt, Diese sollen durch möglichst einfache Geometrien in der virtuellen Modellierumgebung repräsentiert werden. Die graphische Ein- und Ausgabe basiert auf Open Inventor, die Interaktionsfunktionalität wird von der VR- Bibliothek und Open Inventor- Erweiterung Studierstube zur Verfügung gestellt. Nach dem Abschluss der Packagemodellierung beginnt der Designer mit dem Entwurf des Fahrzeugs durch Erzeugen von Geometrien. Diese werden von einer Kollisionserkennung ständig auf Konformität mit den Richtlinien des Packagemodells geprüft Etwaige Verstöße gegen die Richtlinien werden dem Designer optisch mitgeteilt, um ihm eine möglichst direkte Rückmeldung zu geben