Adaptive und automatisierte Geometrieaufbereitung für AR/VR-Anwendungen im Engineering

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Kristin Paetzold-Byhain
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 552526462

AR/VR-Anwendungen können in der Produktentwicklung vielfältig eingesetzt werden. Die Anwendungsgebiete reichen von VR-Design Reviews über Inspektionen an realen Anlagen bis zu Schulungen. Die Produktgeometrie ist ein wesentlicher Bestandteil immersiver und realistischer Visualisierungen. Dafür kommen überwiegend Polygonnetze zum Einsatz. Diese müssen durch eine Datentransformation aus den analytisch beschriebenen CAD-Modellen erzeugt werden. Insbesondere mobile AR/VR-Anwendungen, aber auch die Darstellung sehr komplexer technischer Systeme werden durch die verfügbare Rechenleistung beschränkt. Dies zieht Limitierungen der möglichen Detaillierung von Produkten nach sich. Die notwendige Geometrietransformation und die Optimierung der AR/VR-Anwendung beruhen überwiegend auf Erfahrungswerten und sind häufig iterativ und zeitintensiv. Die Integration und der effiziente und produktive Einsatz von AR/VR in der Produktentwicklung und -nutzung werden dadurch erschwert. In Filmen und Videospielen kommen zur Laufzeitoptimierung Texture Mapping Verfahren wie z.B. Normal Maps zum Einsatz. Dadurch können Geometriedetails in Texturen überführt und mit nur geringen Leistungs- und Detailierungsverlusten dargestellt werden. Im Engineering wird Texture Mapping aufgrund mangelnder Automatisierung und unzureichender Spezialisierung der Methoden kaum genutzt. Das beantragte Vorhaben konzentriert sich auf die Erarbeitung von Methoden zur anforderungsgerechten Geometrieaufbereitung für AR/VR-Anwendungen. Die Adaption und der automatisierte Einsatz des vielversprechenden Ansatzes des Texture Mapping steht im Zentrum des Vorhabens. Die Methoden werden in ein Konzept für die adaptive und automatisierte Geometrieaufbereitung eingebettet und in einem Demonstrator realisiert. Die Ergebnisse des Vorhabens unterstützen eine effiziente und anforderungsgerechte Aufbereitung von AR/VR-Anwendungen im Engineering.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Ralph Stelzer