Wie viel Freiheit soll es sein? 3D-Modelle für einfache VR-Anwendungen

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Wie viel Freiheit soll es sein? 3D-Modelle für einfache VR-Anwendungen

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Do-It-Yourself-Virtual-Reality-Plattformen ermöglichen die Integration der bestehenden BIM und 3D-Modelle in einfache 3DoF-Anwendungen.
3D-Modelle: Grundlage für die einfache Erstellung von 3DoF-Anwendungen, beispielsweise mit VRdirect

Quelle: VRdirect

3D-Modelle spielen in der Baubranche eine wichtige Rolle, insbesondere im Kontext von BIM. In diesem Zusammenhang stellt der Einsatz von Virtual Reality den nächsten logischen Schritt zu mehr Digitalisierung dar. Allerdings schrecken viele Branchenvertreter aus Kostengründen vor der Entwicklung komplexer 6DoF-Anwendungen zurück. Neue Do-It-Yourself-VR-Plattformen schlagen hier eine wichtige Brücke, indem sie die Integration von bestehenden CAD- und BIM-Modellen in einfache 3DoF-Anwendungen ermöglichen. Von Dr. Rolf Illenberger

Bei einer oberflächlichen Betrachtung müssten die Baubranche und Virtual Reality eigentlich die besten Freunde sein. Schließlich weisen gegenwärtige Trends zur vermehrten Nutzung von CAD und CAM-Technologien bis hin zum Supertrend BIM (Building Information Modeling) genau in die richtige Richtung. BIM stellt die Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden in den Mittelpunkt und bündelt diese Informationen in 3D-Modellen. Ein BIM-Modell wird bereits in der ersten Planungsphase aufgebaut und in den jeweiligen Leistungsphasen von Bauherren, Architekten, Planern, Baufirmen, Handwerkern, usw. genutzt und um die relevanten Informationen erweitert. Im Idealfall ist jedes noch so kleine Objekt am Ende in einem zentralen Modell erfasst, wodurch die Zusammenarbeit aller Beteiligten präziser, effizienter und kostengünstiger wird – und durch Virtual Reality auch haptischer und erlebbarer. Denn wenn alle relevanten Raumdaten bereits erfasst sind, ist es nur noch ein kleiner Schritt, auch die Begehung eines virtuellen Modells mit VR zu realisieren.

Alle notwendigen Planungs- und Ausführungsinformationen sind dann nicht mehr in Zeichnungen, Tabellen und anderen Dokumenten erfasst, sondern lassen sich live besichtigen und “erleben”. Die technische Entwicklung scheint jedenfalls auf eine vermehrte Nutzung von VR in der Architektur hinzuweisen.

VR bahnt sich den Weg in die Baubranche

Aktuell kommen immer mehr Wearables und Headsets auf den Markt, die die Bedürfnisse von Architektur und Ingenieurwesen in der Bauindustrie optimal abbilden. Beliebte Head-Mounted-Displays (HMDs) wie Oculus Rift oder HTC Vive sind eine weithin akzeptierte Anwendung der VR-Technologie für Architekten, die die Darstellung von 3D-Architekturentwürfen mit Animation der 3D-Modelle im physischen Maßstab unterstützen.

Doch auf dem Weg zu mehr VR in der Baubranche bestehen auch Hürden – vor allem auf Seiten der Software. Viele Architekten scheuen die Nutzung der Technologie, weil die Entwicklung entsprechender Anwendungen auf Basis der 3D-Modelle sehr aufwändig sein kann. Was in einigen Jahren Standard sein kann, ist aktuell für den Großteil der Branche noch sehr schwer erreichbar. Sollen Architekten also warten, bis ihnen der Markt genug Standardlösungen bietet, um ihre BIM-Projekte per Knopfdruck in Virtual Reality darzustellen und dem Kunden zu zeigen?

Keineswegs. Ein frühes Einsteigen in den noch jungen Markt lohnt sich. Wer frühzeitig Erfahrungen mit der Technologie macht, wird später in jedem Bauprojekt davon profitieren, wenn die anderen Marktteilnehmer nachziehen.

3D-Modelle darstellen: 3DoF vs. 6DoF

Aktuell ist die Darstellung von 3D-Modellen meist nur im Rahmen von 6Dof-Anwendungen möglich. Diese “Degrees of Freedom” spielen im Virtual-Reality Kontext eine tragende Rolle für die Steuerung und Navigation innerhalb einer Anwendung. Sie repräsentieren die Anzahl der Achsen, in denen sich der User umsehen und bewegen kann. 3DoF steht hier für die “einfachste” VR-Lösung: Der User kann sich nach rechts und links bewegen und nach oben und unten sehen, ist aber in seiner Rotation ansonsten eher eingeschränkt.

6DoF kommen dabei der “echten” Realität am nächsten. Neben der einfachen Rotation können User ansonsten auch translatorische Bewegungen ausführen. 6dof ermöglicht es, in einem 360-Grad-Kreis um einen Gegenstand herumzugehen, sich zu bücken und ihn von oben nach unten zu betrachten – oder sich zu bücken und ihn von unten nach oben zu betrachten. Diese Art der Positionsverfolgung führt zu einem viel immersiveren Erlebnis, was für realistische Simulationen von entscheidender Bedeutung ist. 6DoF-Anwendungen stellen die Idealsituation bei der Nutzung im Architekturkontext dar. Eine solche Umgebung ist dabei allerdings nur mit hohem Aufwand und unter Nutzng von Gaming-Engines wie Unity oder Unreal zu realisieren.

Bauunternehmen oder Architekten wollen allerdings schon heute 3D-Modelle in ihren VR-Projekten nutzen, ohne vorher monatelang eine proprietäre Anwendung dafür zu gestalten. Diese Möglichkeit bieten ihnen neue cloud-basierte Do-It-Yourself-Plattformen wir VRdirect, mit denen sich 3DoF-VR-Anwendungen einfach selbst erstellen lassen, dabei aber trotzdem 3D-Modelle eingebunden werden können. Den Hintergrund bilden 360-Grad-Bilder, während innerhalb der Szenerie 3D-Modelle platziert werden können, um die der User im Anschluss herumgehen und sie von allen Seiten betrachten kann. Durch die Ausnutzung dieses “Tricks” bleiben die VR-Projekte simpel zu erstellen, erzeugen dabei aber eine maximale Wirkung. Die Räumlichkeiten von Häusern werden dadurch begehbar und die Integration von CAD-Daten ermöglicht die Präsentation von Immobilien in der virtuellen Realität aus allen Blickwinkeln.

Neue Plattformen verbinden Einfachheit und Komplexität

Hier kommen neue cloudbasierte Do-it-yourself-Plattformen wie VRdirect ins Spiel. Diese Lösungen ermöglichen es Architekten oder Ingenieuren, 3DoF-VR-Anwendungen einfach selbst zu erstellen — und dabei ihre 3D-Modelle in die Anwendung einzubinden. Möglich wird dies durch einen kleinen „Trick“: Während die 3D-Modelle an beliebiger Stelle in der Szenerie platziert werden können, damit der Nutzer sie von allen Seiten erkunden kann, bilden hier einfache 360-Grad-Bilder oder Videos den Hintergrund und erzeugen einen räumlichen Effekt. Auf diese Weise bleiben VR-Projekte einfach zu erstellen, kommen aber dennoch maximal zur Geltung, indem sie bloße 3D-Modelle und CAD-Daten in erkundbare Räume verwandeln, die der Nutzer aus allen Blickwinkeln erleben kann.

Plattformen wie VRdirect ebnen den Weg für einen breiten Einsatz von Virtual Reality in der Baubranche, da sie nur wenig Aufwand und keinerlei Entwicklungskenntnisse erfordern. Kombiniert mit der hohen Verfügbarkeit des notwendigen Equipments und den geringen Anschaffungskosten gibt es keinen Grund, nicht sofort mit Virtual Reality als Werkzeug zur Visualisierung von Gebäuden zu beginnen und sich frühzeitig mit einer Technologie zu beschäftigen, die zweifelsohne eine entscheidende Rolle in der Zukunft des Bauens spielen wird: Ab der kommenden Version von VRdirect wird es so möglich sein, bestehende 3D- oder CAD-Bibliotheken in lebendige VR-Anwendungen zu verwandeln – und damit schon heute die Tür zur Zukunft von BIM zu öffnen, ohne auf kommende technologische Revolutionen warten zu müssen.

Weitere Informationen: https://www.vrdirect.com/

Erfahren Sie hier mehr darüber, wie VR und Issue-Management zusammenkommen.

Lesen Sie auch: „Bautechnik: Wie sich ein Lochspiel schnell und sicher verfüllen lässt“

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