Demonstration der VDK-Software mit Snappen unterschiedlicher Bauteile, stufenlosem Skalieren und Licht- wie auch Schattensimulation in Echtzeit.

Metallkonstruktion in Virtual Reality

Der am Basler Hyperwerk mitentwickelte Virtual Design Kit (VDK) will es Menschen und Unternehmen einfacher machen, Metallkonstruktionen selbst zu entwerfen und lokal zu produzieren.

Unser Diplomprojekt erforscht, wie sich selbst entworfene Blechkonstruktionen mit Virtual Reality realisieren lassen. Mit dem Virtual Design Kit (VDK) können Blechkonstruktionen in ‹Virtual Reality› entworfen und realisiert werden. Sein Benutzer verwendet einen virtuellen Baukasten und entwirft im ‹Drag and Drop›-Verfahren. Die Anwendung berechnet laufend die zweidimensionale Abwicklung für den Lasercutter. Der erste Prototyp ist darauf ausgerichtet, Lampen zu erstellen oder Blechkonstruktionen mit Licht auszustatten. Wir möchten es Menschen und Unternehmen einfacher machen, selbst entworfene und lokal produzierte Metallkonstruktionen zu realisieren. Indem wir den Nutzer in den Gestaltungs- und den Realisationsprozess einbeziehen, erhoffen wir uns ein nachhaltigeres Konsumverhalten zwischen Nutzer und Produkt.

Im Menü kann aus einer Vielfalt von Bauteilen ausgewählt werden.

Im VDK konstruiert der Benutzer im virtuellen Raum mit vordefinierten Bauteilen, die sich bei einer Überlappung magnetisch aneinanderfügen. Er braucht keine Vorkenntnisse und kann seinen Konstruktionsprozess direkt vor sich mitverfolgen. Über ein Menü wählt er per Controller unterschiedliche Bauteile aus und fügt sie der Konstruktion hinzu. Er kann die Teile beliebig arrangieren, trennen oder löschen. 

Durch einfaches Aneinanderfügen der Bauteile werden Konstruktionen erstellt.

In Echtzeit können die Konstruktionen und deren Schattenwurf getestet werden.

Die Abwicklung der Konstruktion wird laufend berechnet. Weil die Anwendung Überlappungsfehler erkennt, kann sich der User ganz auf den Entwurf konzentrieren. Der Benutzer kann die Abwicklung direkt aus dem virtuellen Umfeld exportieren und an einen Lasercutter oder ein lokales Laserschneid-Unternehmen schicken. Von dort erhält er das geschnittene Blechstück zurück und kann es von Hand biegen und zusammensetzen.

Während dem Konstruieren der Modelle, wird eine 2D-Abwicklung für den .dxf-Export generiert.

Die fortschreitende Digitalisierung und die Entwicklung der Technik zeigen, dass sich der Metallbau in naher Zukunft stark verändern wird. Computergesteuerte Maschinen verändern die herkömmlichen Arbeitsprozesse. Die Aufgabe des Menschen wird hauptsächlich darin bestehen, mittels CAD und 3-D-Modellierungssoftware die Daten für die Produktion zu erstellen. Diese Anwendungen haben eine steile Lernkurve und erfordern einen enormen Zeitaufwand, um sie zu meistern. ‹Virtual Reality› bietet die Möglichkeit, mit gewohnten Bewegungen Befehle auszuführen und realitätsgetreu mit virtuellen Objekten zu interagieren. Dies beschleunigt den Lernfortschritt und Gestaltungsprozesse erheblich. Die dreidimensionale Visualisierung im Raum bringt neue Gestaltungsmethoden und unterstützt Entscheidungen in einem Designprozess. Lösungen können besser entworfen, erarbeitet und kommuniziert werden.

Mit dem Virtual Design Kit (VDK) können Blechkonstruktionen in ‹Virtual Reality› entworfen und realisiert werden.

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