Screencasts: CAD2SVL

CAD2SVL: 3D-Modelle als Basis von Interaktion in VR

Dreidimensionale Objekte stehen in vielen VR-Anwendungen im Mittelpunkt: Unabhängig davon, ob diese realistisch oder stilisiert gestaltet sind, bilden sie die Umgebung, in die Anwender eintauchen und die sie betreten. Auch die Virtual Reality Komponente von SVL baut ganz wesentlich auf 3D-Objekten und 3D-Umgebungen auf, um ein möglichst authentisches und arbeitsplatznahes Lernen zu ermöglichen. Mit CAD2SVL stellen wir eine neue Screencast-Reihe vor, die die Gestaltung und Aufbereitung solcher Daten näher betrachtet.

Die Integration bzw. der Import von 3D-Modellen in VR-Anwendungen ist im Allgemeinen kaum möglich, es sei denn es wird wie im Social Virtual Learning ein Autorentool mit entsprechender Import-Funktion bereit gestellt. Aber auch wenn der Import grundsätzlich möglich ist, ist dieser oft ein kompliziertes Unterfangen, das spezifisches IT- und Design-Wissen voraussetzt. So werden entweder personelle Kapazitäten gebunden oder aber Kosten für die Datenaufbereitung durch Dritte verursacht.

Ein grundlegendes Ziel im Projekt Social Virtual Learning 2020 (SVL2020) ist es daher, diese Hürden soweit wie möglich abzubauen — nicht nur, weil es diese Hürden sind, die unserer Einschätzung nach mit dazu beitragen, dass die Verbreitung von VR im Bildungssektor effektiv gehemmt wird. Um dies zu erreichen werden zwei Ansätze verfolgt:

1. Anwenderschulungen & Screencasts
   Um Anwendern den Einstieg in das Autorentool von SVL zu erleichtern, fertigen wir Screencasts zu unterschiedlichsten Themen an und führen, z. B. in Kooperation mit der Lehrerarbeitsgemeinschaft Medien e. V., praxisorientierte Anwenderschulungen durch.
2. Optimierung des Workflows von CAD-Daten zur SVL-fähigen 3D-Modellen
   Auf technischer Seite ist der Weg von Konstruktionsdaten zu Daten, die auch auf mobilen Endgeräten und mittels VR-Brillen eingesetzt werden können, arbeits- und zeitintensiv. In größtenteils manuellen Arbeiten müssen Datenbestände bereinigt und aufbereitet werden, was in der Regel zusätzliche Schnittstellen zwischen den Content-Akteuren (Konstrukteure, Designer, Fachexperten) und die damit verbundenen Reibungsverluste erforderlich macht. Im Projekt werden Werkzeuge untersucht und implementiert, die den direkten Import von CAD-Daten im SVL-Autorentool ermöglichen sollen — und somit die Content-Erstellung vom Import eines 3D-Modell bis zur Erstellung und Distribution von AR- & VR-Lerninhalten in die Hände der Anwender gelegt werden.

Aufbauend auf der Screencast-Reihe SVL Autorentool: Basics veröffentlichen wir mit diesem Beitrag die zweite Screencast-Reihe im Projekt Social Virtual Learning.

Die Reihe SVL Autorentool: CAD2SVL — Datenaufbereitung für SVL befasst sich mit der Frage, wie bestehende CAD-Daten, die z. B. durch Industriekooperationen von Herstellern bereit gestellt wurden, möglichst effizient aufbereitet werden können. Als solches stellt die Reihe den aktuellen Status Quo dar, zeigt also wie der manuelle Workflow von CAD-Daten zu SVL-fähigen 3D-Modellen aussehen kann.

Wir hoffen, in naher Zukunft die im Projekt SVL2020 entstehenden Tools zur automatisierten Aufbereitung importierter CAD-Daten, ebenfalls vorstellen zu können. Wir werden Sie über diese Entwicklungen natürlich auf dem Laufenden halten.

Screencast-Reihe: CAD2SVL — Datenaufbereitung für SVL

Die restlichen Videos der CAD2SVL-Reihe können über die Playlist (Icon in der linken oberen Ecke) aufgerufen werden.

Informationen zum Inhalt der Screencast-Reihe

1. Lektion 1 — 3DS Max Einstellungen
   Die erste Lektion ebnet den Weg für die anstehenden Aufgaben. Die Benutzeroberfläche von 3DS Max, dem 3D-Programm, das als wichtigstes Werkzeug für unsere Arbeiten dient, wird einführend erklärt. In den Videos wird, aufgrund des höheren Hilfsangebots im Internet, die englische Programmversion verwendet. Eine 30-tägige Testversion kann auf der Internetseite des Herstellers (Link) heruntergeladen werden. In der ersten Lektion werden zudem auch relevante Einstellungen angesprochen, die essentiell für den Workflow und die später ausgegebenen 3D-Daten sind.
2. Lektion 2 — CAD Import
   Anschließend werden in Lektion 2 die ersten Daten importiert. Wie Sie dabei vorgehen und was es dabei zu beachten gilt erfahren sie hier. Darüber hinaus werden die Pivot-Punkte, die für die Ausrichtung der 3D-Daten und deren Bewegungen zuständig sind, thematisiert.
3. Lektion 3 — Datenaufbereitung und Reduktion
   Die wichtigste Lektion stellt Lektion 3 dar, das ganz im Zeichen der Datenaufbereitung steht. Im Mittelpunkt stehen die Themenpunkte Strukturierung und Polygonreduzierung. Häufig zwingen CAD-Rohdaten, bei denen auch Kleinteile bis ins Detail ausgearbeitet vorliegen, VR-Anwendungen in die Knie. Aus diesem Grund muss die Anzahl an Polygonen, die Bestanteile eines jeden 3D-Modells, reduziert werden. Verschiedene Techniken zur Realisierung werden in dieser Lektion dargestellt. Darüber hinaus wird das Wissen vermittelt, wie das Modell strukturiert werden kann. Dies ist wichtig, damit einem Benutzer die komplette Funktionalität der SVL-Anwendung für die Interaktion mit dem 3D-Modell zur Verfügung steht. Die Spracherkennung sowie das korrekte Einfärben und Greifen von Bauteilen wird so ermöglicht.
4. Lektion 4 — Daten-Export für SVL
   Die abschließende vierte Lektion behandelt die letzten Schritte der Umwandlung. Schritte für eine Endkontrolle und ein Vorschlag zur möglichen Fehlersuche werden hier angesprochen. Als letztes werden die notwendigen Bestandteile des Export-Settings thematisiert.