Kooperative VR - Collaborative Virtual Engineering: VDC-Whitepaper

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Das Whitepaper „Collaborative Virtual Engineering“ gibt einen Überblick über verschiedene kooperative VR-Systeme, deren Nutzen sowie Einsatzszenarien. Grundsätzlich bestehen folgende vier technischen …

Das Whitepaper „Collaborative Virtual Engineering“ gibt einen Überblick über verschiedene kooperative VR-Systeme, deren Nutzen sowie Einsatzszenarien. Grundsätzlich bestehen folgende vier technischen Möglichkeiten, Virtuelle und Erweiterte Realität für das Collaborative Engineering einzusetzen: Planungstische, Großdisplays, kollaborative Augmented Reality und verteilte Virtuelle Umgebungen. Die damit erzielbaren Kooperationsansätze sind grundlegend unterschiedlich. Genauso vielfältig sind auf der anderen Seite mögliche Einsatzszenarien. Die auszuwählenden Systeme sind also gut auf den Einsatzzweck abzustimmen. Die Vielzahl an Features erfordern eine sorgfältige Auswahl und Tests. Deren Einbindung in Entwicklungs-/Service-/Trainings-/Marketing-Abläufe ist vorzuzusehen. Das Whitepaper „Collaborative Virtual Engineering“ gibt einen Überblick über verschiedene Kooperationstechniken, deren Nutzen sowie Einsatzszenarien.

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  • 1. © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC1WhitepaperCollaborative Virtual EngineeringTechniken, Prozesse, Nutzenvon
  • 2. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering2Das Umfeld: ausgeprägte Arbeitsteiligkeit verteiltes Arbeiten multidisziplinäres Arbeiten Engineering-around-the-clock /around-the-globe bereichsspezifische Ziele bereichsspezifisches Wissen Knowhow als undokumentiertesErfahrungswissen Problematik verschärft mit Projektdauerund -komplexitätBeispiel [Quelle: Munroe & Associates]Grundlagen
  • 3. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering3Sachprobleme in der Entwicklung [Eversheim 1995] ungenaue Zielvorgaben „Overengineering“ fehlende Projektplanung Schnittstellenvielfalt Informationsdefizite Intransparenz der Abläufe starke Interdependenzen zwischen Vorgängen viele rückgekoppelte Prozesse unterschiedliche Lebenszyklen Produkt-Fabrikerfordern integrative PlanungAber: „Über 50% der Probleme in Produktentwicklungen sindauf Verhaltens- und nicht auf Sachprobleme zurückzuführen“Bild: Institut für industrielle Fertigung undFabrikbetrieb, Universität StuttgartGrundlagen
  • 4. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering4Größte Verhaltensprobleme im Verlauf der Produktentstehung[Eversheim 1995] mangelndes Verantwortungsbewusstsein umständliche Entscheidungsfindung ungenügendes Kommunikationsverhalten fehlende Team- und Kritikfähigkeit Hierarchie- und Abteilungsdenken starke FunktionsorientierungGrundlagenBild: Eversheim 1995, S. 5
  • 5. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering5Über die Bedeutung von Kommunikation nach Studie Contact – VDI – Fh-IPK 2013[Müller 2013]Studie „KollaborativeProduktentwicklung unddigitale Werkzeuge“ vonContact Software, VDIund Fraunhofer IPK, 2013[Müller 2013]Bild: VDCBild: VDCGrundlagen
  • 6. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering6Virtual Engineering [Bullinger, 2002] Unterstützung von Entwicklungs-prozessen mit Hilfe digitaler,dreidimensionaler ModelleZielsetzungen schnelle Entwicklungszyklenals aktives Prozesselement frühes Ergebnisfeedback Betonung früher Entwicklungsphasen Entwicklung alternativer Produktkonzepte Spezifikation des Produkts zu entscheidenzentrale Bedeutung: die Design ReviewsVirtual EngineeringBild: Eversheim 1995, S. 11
  • 7. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering7Untersuchungsobjekte – DesignreviewsFreigabestufen [Krottmeier 1995]:Softwarephase Projektanstoss (PA) Lastenheft (LH) Konstruktionsfreigabe (K) Planungsfreigabe (P)In Designreviews müssen folgende Teilegruppenund Ereignisse betrachtet werden [Krottmeier 1995]: Sicherheitskritische Bauteile, Baugruppenund Produktfunktionen kritische Bauteile, Baugruppenund Produktfunktionen laut FMEA bedeutende Bauteile, Baugruppenund Produktfunktionen laut QFD Bauteile, Baugruppen und Produktfunktionen,die in der Vergangenheit Probleme bereitet habenVirtual EngineeringHardwarephase Versuchsfreigabe (V) Beschaffungsfreigabe (B) Dispositionsfreigabe (D) Serienfreigabe (SF)
  • 8. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering8Vorteile 3D universelle Sprache Abläufe und Prozesse darstellbar intuitiv begreifbar, je nach Ausgestaltung nah ander Realität die Umgebung kann in Echtzeit mit anderengeteilt werden – auch über Distanz ; dieWahrnehmung der anderen ist erkennbar Behandlung von explizitem undimplizitem Wissen möglichEinzelaspekte der Kooperationsunterstützung Integration Daten, Distanz, Fachgrenzen, ZeitEssentiell: Vertrauen in die Gültigkeit der Modelle! „heiliger“ Datenmaster intensiv zu pflegenVirtual EngineeringBild: Eversheim 1995, S. 17
  • 9. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering9Wissensmanagement in Virtuellen UmgebungenWissensarten in Virtuellen Umgebungen: Positionswissen: was ist wo? Strukturwissen: wie hängt was zusammen? Verhaltenswissen: wie verhält sich das System?Wie verhalte ich mich? Prozedurwissen: welche Abläufe bewirken was?Möglichkeiten des Lernens inVirtuellen Umgebungen: räumliches Explorieren konzeptuelles Lernen Erlernen motorischer Fähigkeiten prozedurales LernenBild: Fh-IPABild: Fh-IPABild: HS MannheimTraining BedienungSteuerung in BergwerkTestWerkzeugeinsatzExplorieren CockpitLandmaschineVirtual Engineering
  • 10. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering10Virtual & Augmented Environments for Concurrent EngineeringTechnische Möglichkeiten: Planungstische große Displays kollaborative Augmented Reality (AR) verteilte Virtuelle UmgebungenBild: Fh-IPABild: VDCBild: VDCFabrikplanungstischPowerwallAvatare inverteilter3D-Umgebung AR-RoundtableGroße DisplaysPlanungstische Kollaborative AR Verteilte VEsBild: Fh-FIT
  • 11. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering11Planungstische gleichzeitig verknüpfte 2D- und 3D-Sicht(sinnvoll einsetzbar bei 2D-3D-Problem) Projektion auf Tischfläche undan Wand/Leinwand Mehrbenutzer-System z. T. Klötzchen alsInteraktionsmetaphernoder Touch-Screengleichzeitig Layoutund PerspektiveΘ Interaktion „über Kopf“ z. T. nicht gelöstΘ Eingabe Buchstaben & Zahlen?Bild: Fh-IPABild: VDCBild: Fh-IPASchemaFabrikplanungstisch:2 Projektionen, IR-KameraArbeit am Planungstisch:OP-AnordnungsplanungInteraktion: Touch (links)oder IR-getrackte Bricks(rechts)PlanungstischeBild: Microsoft
  • 12. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering12Große DisplaysPowerwalls DAS industrielle Standardsystemnahezu beliebig skalierbarAuflösung nahezu beliebiggeeignet für GruppenbesprechungenΘ u.U. Installation & WartungCAVEs Zur Einnahme einer Innenperspektivehohe ImmersionΘ prinzipiell Einzelnutzersystem (wg.Head Tracking): max. KleinstgruppenΘ Installation, WartungΘ Platzbedarf, KostenBild: ImsysBild: Fh-IPABild: VisensoMehrwand-ProjektionssystemCAVEInteraktion über Menüsan einer ProjektionPowerwallImsys scale XL mit41 Mio. Pixeln auf5.5 x 2.2mGroße Displays
  • 13. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering13Große Displays1-Kanal Workbench für Produktuntersuchungen für 2-4 Personenkompakt, mechan. TrackingΘ Verfügbarkeit2-Kanal-Workbench („HoloBench“) für Produktuntersuchungen für 2-4 Personensehr großes Sichtfeld abgedecktΘ z.T. große AbmessungenΘ VerfügbarkeitBild: BarcoBild: BarcoBild: Fh-IPABarco BaronBarco ConsulArbeit an einerHoloBenchGroße Displays
  • 14. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering14Große DisplaysFlat angled Systems (Gewinkelte Wand) Kompromiss zwischen CAVE u. Powerwall je nach Größe für Gruppen geeignetrelativ gute Immersionrelativ einfach einzurichtenΘ leichte Verzerrungen an denKanten für Nicht-GetrackteCurved Screens (Sphärische Displays) zylinder- /torusförmige Projektionsfläche aufgrund Größe für Kleinstgruppengute ImmersionΘ schwierige Installation wg. Verzerrungen,Überblendungen (Edge Blending)Bild: BarcoBild: Meta VRBild: BarcoDesignreviewbei MieleJoint Terminal AttackController TrainingRehearsal System JTACFlugsimulator derisraelischen LuftwaffeGroße Displays
  • 15. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering15Große Displays: aktuelle Entwicklungen Display-Wand mit Lentikular-Systemen(autostereoskopisches Verfahren) RichtungsmultiplexMehrbenutzer-fähigkeine Brillekeine KalibrierungskalierbarΘ fixe, optimale SichtbereicheΘ optimale Sichtentfernung festgelegtΘ spezielle SoftwareΘ reduzierte AuflösungΘ StegeBild: www.3d-forums.comBild: TridelityBild: University of Illinois at ChicagoSchematischeDarstellung desVerfahrensIllustrationWirkungsweiseGekacheltes,autostereoskopischesDisplayGroße Displays
  • 16. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering16Multi-Viewer Stereo Problem aller immersiven Anwendungen:Headtracking verschafft nur 1 Person einkorrektes Bild Bewegungsparallaxe, fortschreitendesZu- und Aufdecken: TiefenkriteriumMehrbenutzer-Head Tracking: verschiedene Sichten für verschiedeneBetrachterpositionen müssen angezeigtund getrennt werden Verwendung vieler Zeitschlitze oderKombination Polfilter-Zeitmultiplex(bislang nur für Projektionssysteme)Head Tracking für viele BenutzerΘ Helligkeitsverlust, technischer AufwandBild: Universität Weimar, Fh-IAOBild: Universität Weimar, Fh-IAOBild: Uni WeimarVerschiedenePerspektivenaufgrundverschiedenerStandpunkteSicht auf dasProjektionssystem:2 Perspektiven aufgrund2 verschiedenerStandpunkte6 separat getrackteBetrachter vorPowerwallGroße Displays
  • 17. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering17Kollaborative Augmented Reality (AR) AR: Überlagerung Sicht mit Computergrafik Kontext-Sensitivität; 3D oder AlphanumerikFunktionen Konsistenz-Checks digitales Modell – phys. Welt Anleitung, Anweisung, Prozessunterstützung Marketing, Unterhaltung Visualisierung ZeitversatzGenerierung eines gemeinsamenArbeitsraums mittels AR übergemeinsame ReferenzierungKollaborationsfunktion per seräumliche Verteilung möglichΘ Realisierungen noch prototypischBild: TU WienBilder: National GeographicGemeinsamerAR-Arbeitsraummittels Head MountedDisplaysAR mit Geo-Referenzierung denkbarKollaborative ARGemeinsamerAR-Arbeitsraummittels Smart PhonesBild: National Geographic
  • 18. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering18Verteilte Virtuelle Umgebungen[Distributed Virtual Environments DVEs] sind virtuelle Umgebungen, in denenmehrere Anwender miteinander inEchtzeit interagieren Teilnehmer können durchAvatare repräsentiert sein neben Avataren können auchautonome Agenten anwesend sein Teilnehmer können miteinanderkommunizieren (sprachlich, gestisch) Interaktion mit anderen Teilnehmernoder virtuellen ObjektenBild: ESI-Ic:idoBild: Uni HannoverBild: Fh-IPABrillen-Metapher: andereTeilnehmer werdenlediglich über derenBrillen dargestelltNutzer und Avatarstehen sich in CAVEgegenüberVerteilte VEsVideo-Conferencingin 3D-Umgebung
  • 19. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering19Verteilte Virtuelle UmgebungenFundamentale Konzepte Latenz: Verzögerung, mitder gesendete Daten beimEmpfänger ankommen Bandbreite: Menge der Daten, die proZeiteinheit übertragen werden können Verlässlichkeit: Verlust,Korruption, Einsehbarkeit NetzwerkprotokollNetzwerkarchitekturen Nadelöhre Skalierbarkeit lokale Intelligenz, gezielte MulticastsClient-Server-ArchitekturClient-Server-Architekturmit mehreren ServernPeer-to-Peer-ArchitekturVerteilte VEs
  • 20. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering20Verteilte Virtuelle Umgebungen: Zustandsverwaltung Kernidee: alle Teilnehmer in gleicher Umgebung anwesend, Zustand muss für alleTeilnehmer konsistent sein Information wird auf einem Host erzeugt und auf einem anderen gespiegelt durch Latenz bei der Übertragung kann Information schon veraltet sein ohne Synchronisation kann gespiegelter Information nur eingeschränkt vertraut werden konsistente Zustände können nur durch Synchronisation erreicht werden,aber diese nur durch Verzicht auf hohe Update-Raten-> Widerspruch zwischen Schnelligkeit und Konsistenz demnach sind verteilte virtuelle Umgebungen entweder dynamische Welten mit schnellenÄnderungen oder konsistente Welten, die allen Hosts identische Informationen bereitstellen 3 Ansätze zur Zustandsverwaltung:- Zentrale Informationshaltung- Hochfrequente Informationsverteilung- Zustandsvorhersage (Dead Reckoning)Verteilte VEs
  • 21. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering21Verteilte Virtuelle Umgebungen: Zustandsverwaltung1. Zentrale Informationshaltung: Zustand der virtuellen Umgebung wird zentral verwaltet Schreibzugriff synchronisiert Zentrale ist das Nadelöhr, kann aber auch gezielt verteilen2. Hochfrequente Informationsverteilung Ziel: schnelle Updates auf Kosten der netzwerkweiten Konsistenz Zustände aller Hosts werden vollständig und häufig an alle anderen Hostsgeschickt Problem: Verhindern, dass mehrere Hosts gleichzeitig dasselbe Objektmanipulieren (z.B. über Lock-Manager)Verteilte VEs
  • 22. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering22Verteilte Virtuelle Umgebungen: Zustandsverwaltung3. Zustandsvorhersage Idee: jeder Host konstruiert Approximationen des tatsächlichen Zustands zwischen Updates 2 Phasen: Vorhersage (Dead Reckoning) und Konvergenz (in den tatsächlichen Zustand)nach Update Nutzung von Gesetzen der Physik, KollisionserkennungWeitere Techniken High-Level-Animation- starten lokaler Animation- bei eher irrelevanten Animationen (z.B. Flammen, Flüssigkeiten, Laub) Rendering-bezogen- Aufteilung in virtuelle Räume. Nur Zustandsänderungen im selben Raum sind von Interesse(Area of Interest-Management)- Level-of-Detail: weit entfernte Objekte in geringer Auflösung darstellen Optimierung des Kommunikationsprotokolls:Kompression, Zusammenfassung von Nachrichten Dynamische Netzwerk-Architektur:je nach Bedarf Client-Server oder Peer-to-PeerVerteilte VEs
  • 23. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering23Verteilte Virtuelle Umgebungen: Kriterien Anzahl Benutzer Latenz, Konsistenz Hardware-Kompatibilität Annotationen, Multimedia, Telefonie,Videokonferenz Dokumentation Arbeitsergebnisse zeitversetzte Kooperation: Möglichkeitzum Abspeichern und Wiederaufrufenvon Arbeitsergebnissen Einhaltung Regeln/Empfehlungen desUser Interface DesignsBild: ESI-Ic:idoBild: VDCBild: VisensoSchematische Darstellungdes verteilten VirtuellenEngineeringsVideo-Stream alsdynamische TexturPlanungsbüro mit vielerleiMultimedia-SystemenVerteilte VEs
  • 24. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineeringimplementationissuesparticipantobservableissues24Weitere Kriterien von CVEsscalability applicable number of users maximum number of users size of the modeled world world space limitations maximum number of artificiallyintelligent objects applicable number of objects maximum number of objects distributed to multiple servers option for external linksavatar features persistent avatars avatar complexity avatar configurability avatar history and development avatar interactions avatar body languageworld realism AI learning from experience world interaction [on-line building option] number of objects that can be interactedwith self-evolving world physical laws modelled dynamic speed of objects and world[world speed] dynamic scenery level of artificial intelligence seemingly real sceneryuser interface navigation and control keyboardcontrol mouse control sound support advanced input devices advanced output devicescommunication audio communication video communicationVerteilte VEs Manninen [Manninen 1999]  Bartlett[Bartlett 2004]
  • 25. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering25Anwendungen: Design & Engineering intuitives und interaktives Explorieren,Testen und Erproben unmittelbares Verständnis,Reduktion Missverständnisse Erläuterung der eigenenAufgabenstellung zu Fachfremden gemeinsames Entwickeln am gleichen Ort Abbau der Digitalen Kluft verteiltes Entwickeln am gleichenBetrachtungsgegenstandBild: ESI-Ic:idoBild: VDCFrontend-unabhängigesverteiltes KooperierenFabrikplanung amPlanungstischAnwendungenBild: HS MannheimService Engineeringan Powerwall
  • 26. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering26Anwendungen: Design & EngineeringBild: xxxxxxxBild: xxxSitzkiste für 2 Personen.Links: physischer Aufbau,rechts: 3D-DarstellungAnwendungenBild: Uni Weimar (http://www.uni-weimar.de/cms/medien/vr/research/display-systems/the-two-user-seating-buck.html)
  • 27. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering27Anwendungen: Training Lernstufen: Erläutern, Begleiten, Prüfen Einbringen von Dokumentation Einbringen von Simulatoren Szenarien-Simulation Sichtbarmachen von Verborgenem Verkürzung Stillstandzeiten Training schon während Planung /ohne Belegung des Objekts /gefahrlos mit Szenarien-TechnikBild: ESI-Ic:idoBild: University of Southern CaliforniaBild: VisensoAusbau BatterieAssistent Steveerläutert, was zu tun istCyberclassroomAnwendungen
  • 28. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering28Anwendungen: TrainingAnwendungenAnlagen-TrainingssimulatorDes Virtual Reality undMultimedia Parks Turin:Definition von Szenarien,Abarbeiten von Szenarien,gekoppelte2D- und 3D-SichtBild: Virtual Reality and Multimedia Park, Turin
  • 29. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering29Anwendungen: Prozessunterstützung & Teleaufgaben Verwendung einer 3D-Umgebung alsWissensmanagement-Plattform zurUnterstützung entfernter Servicekräfte Kopplung 3D-Umgebung an Realsystem:online-3D vermittelt schnell Perspektivedes Kollegen vor Ort Einsatz online-3D dort, wo Kamerasnicht einsetzbar sind (raue Umgebung,Signallatenzen) Servicekräfte vor Ort können mit3D-Informationen, z. B. in AR-Systemen,unterstützt werdenBild: Fh-IPABild: Fh-IPAFern-Konfiguration einerWerkzeugmaschine überVRKopplung virtuellesBergwerk an ein realesBild: Fh-IPAServicetechniker inder Zentrale kann demWerker vor Ort Zusatz-informationen über einAR-Display einblendenAnwendungen
  • 30. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering30Anwendungen: Präsentation & Marktforschung interaktive Präsentation des Produkts gemeinsames Verständnis sichern einfaches Zeigen von Varianten Produkt virtuell im Betrieb zeigen detaillierte Einblicke bieten Kunde gestaltet sein spezifisches Produkt Einsatz von Produktkonfiguratoren(spez. Konfiguratorenlogik) komplexe und große Produkte präsentierbar Einsparung von Transportkosten füraufwändig zu bewegende Güter(z. B. Maschinen) bessere Geheimhaltung möglich,Präsentation kritischer Details nurausgewählten KontaktenBild: ESI-Ic:idoBild: VisensoBild: Kimberley-ClarkErläuterungFunktionsweiseMaschineMessestand fürGruppenReview Supermarkt,Szenario ProdukttestAnwendungen
  • 31. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering31VergleichPlanungstische Große Displays kollaborative AR verteilte VirtuelleUmgebungenkoloziert ja ja ja neinpro mehrere Eingabengut für2D-3D-AufgabenTastatur nutzbargut für komplexe3D-Aufgabeneinfach zu installierenIntegration derrealen Umgebungin den ArbeitraumKooperation aufDistanzkontra nicht für komplexe3D-AufgabenDialoge stehen aufdem Kopf an einerTischseiteAuflösungalphanumerische Eingabenz.T. Umständlich1 Person navigiert1 Person getracktfehlendes Head-Trackingverzerrt Bild und Interaktionhohe Auflösung u.U. nurüber Array erreichbarAusgabegeräte oftnoch umständlichgeringe AuflösungkomplexeInstallationim NormalfallzusätzlicheKommunikations-kanäle (Sprache,Bild) notwendigZusammenfassung
  • 32. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering32Ausblick Erfassung und Übertragung Gestik,da relevanter Kommunikationskanal:z. B. Zeigeoperationen, Achselzucken Erfassung und Übertragung Mimik, dafür Kommunikation Angesicht zuAngesicht sehr relevant: Interpretation Remote Rendering und Video Streaming:komplexe Grafiken auch für3D-leistungsschwache Endgeräte(Smartphone, Tablet-PC)Bild: TU ChemnitzBild: heise.deGestenerkennungvon Powerwall (hier:zur Szenensteuerung)Kinect registriertBewegungen derMundwinkel undAugenbrauen undanimiert damitAvatarfiguren:Augenbrauenrunzeln,Nicken, Lächeln,Lippenbewegungen[Bonnert 2013]Bild: RTT3D-Content aufmobilen EndgerätenZusammenfassung
  • 33. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering33ZusammenfassungLiteratur Bartlett, R.: A Categorisation Model for Distributed Virtual Environments. In:IEEE Computer Society (Hrsg.): Proceedings of the 18th International Paralleland Distributed Processing Symposium (IPDPS04), Workshop 13, 26.-30.April 2004, Santa Fe/USA. Washington/USA: IEEE Press, 2004, S. 231-238 Bonnert, E.: Kinect-Chat mit Stirnrunzeln. Online unterhttp://www.heise.de/newsticker/meldung/Kinect-Chat-mit-Stirnrunzeln-1164198.html ; heruntergeladen am 10.6.2013 Bullinger, H.-J.: Virtual Engineering: Neue Wege zu einer schnellenProduktentwicklung. In: Bullinger, H.-J. ; SonderforschungsbereichEntwicklung und Erprobung Innovativer Produkte - Rapid Prototyping -SFB374-, Stuttgart: Virtual Engineering und Rapid Prototyping. InnovativeStrategiekonzepte und integrierte Systeme : Forschungsforum Sb 374,27. Februar 2002. Stuttgart: Universität Stuttgart, 2002Zusammenfassung vorgestellte Kooperationsansätze grundsätzlich unterschiedlich Einsatzszenarien vielfältig und ebenso unterschiedlich auszuwählendes System auf Einsatzzweck abzustimmen Vielzahl möglicher Eigenschaften erfordern sorgfältige Auswahl und Tests Einbindung in Entwicklung-/Service-/Trainings-/Marketing-Abläufe essentiell allgemein akzeptierter, kollaborativer Datenmaster gründlich zu pflegen Eversheim, W. et al.: Simultaneous Engineering. Springer-Verlag, Berlin,1995 Krottmeier, Johannes: Leitfaden Simultaneous Engineering. Springer-Verlag, Berlin, 1995 Manninen, T.; Pirkola, J.: Comparative Classification of Multi-User VirtualWorlds (1999); http://www.tol.oulu.fi/~tmannine/game_design/multi-user_virtual_worlds.pdf (11.12.2005) Müller, P.; Pasch, F.; Drewinski, R.; Hayka, H.: KollaborativeProduktentwicklung und Digitale Werkzeuge. Defizite heute, Potenzialemorgen. Hrsg.: Stark, R.; Drewinski, R.; Hayka, H.; Bedenbender, H.;Fraunhofer IPK, Berlin, 2013
  • 34. Große Displays AnwendungenGrundlagen Virtual Engineering Planungstische Kollaborative AR Verteilte VEs ZusammenfassungVDC-WhitepaperCollaborative Virtual Engineering34ZusammenfassungLinks Barco ClickShare:http://www.barco.com/en/products-solutions/presentation-collaboration/clickshare-presentation-system/wireless-presentation-and-collaboration-system.aspx ESI-IC.IDO Cooperate:http://www.icido.de/de/Produkte/VDP/IDO_Cooperate.html Fraunhofer IPA i-Plant:http://www.ipa.fraunhofer.de/3D-Layoutplanung_mit_dem_IPA-Planungstisch.384.0.html?&no_cache=1&sword_list[]=planungstisch Visenso Covise Collaborative Engineering:http://www.visenso.de/leistungen/software/grundmodule/covise-ce.html
  • 35. © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC35Das Thema interessiert Sieund Sie suchen nach Umsetzungspartnern?Sprechen Sie mit uns.VDC.Netzwerk für Virtual Engineering.Virtual Dimension Center (VDC)Auberlenstr. 1370736 FellbachTel.: 0711 / 58 53 09-0info@vdc-fellbach.dewww.vdc-fellbach.de