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Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen: VDC-Whitepaper
 

Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen: VDC-Whitepaper

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Die deutsche Textilindustrie war in den vergangenen Jahrzehnten einem stetigen Wandel unterzogen, der unter anderem die Abwanderung eines guten Teils der Produktionskapazitäten in Niedriglohnländer ...

Die deutsche Textilindustrie war in den vergangenen Jahrzehnten einem stetigen Wandel unterzogen, der unter anderem die Abwanderung eines guten Teils der Produktionskapazitäten in Niedriglohnländer gezeigt hat. Gleichzeitig zeigte sich aber dass die High-Tech-Zulieferer dieses Industriezweigs sich am Standort Deutschland gut behaupten
.
Die High-Tech-Zulieferer haben einen beträchtlichen Anteil an der Wettbewerbsfähigkeit der einsetzenden Textilunternehmen. Diese sehen sich heute vielfältigen Herausforderungen gegenüber. Dazu zählt natürlich hoher Konkurrenz- und Kostendruck, gepaart mit schnellen Produktwechseln und großem Variantenreichtum emotionaler Produkte. Entwurf, Produktion und Verkauf können räumlich getrennt sein. Wirft man einen weiteren Blick auf die Produktentwicklung textiler Halbzeuge, so ist diese noch immer durch ein langwieriges und kostspieliges Trial-and-Error gekennzeichnet: zahlreiche Fertigungsmethoden wie Weben, Stricken, Wirken, Flechten existieren. Jeder dieser Prozesse aber besitzt zahlreiche Parameter zur Gestaltung und Ausführung des Strukturaufbaus. Die Komplexität der erzeugten Strukturen führt in der Folge dazu, dass deren Berechnung für Simulation und Visualisierung (Virtuelle Techniken) sehr aufwändig ist. Dennoch haben sich zahlreiche Anwendungsfelder Virtueller Techniken im Textilumfeld herausgebildet.

Diese Anwendungsfelder lassen sich heute in vier große Gruppen einteilen: physikalische Simulation, virtuelle Entwicklung, Textilmaschinenbau und digitale Präsentation von Textilien. Zur Umsetzung ist die Beherrschung verschiedener Methoden und Technologien notwendig. Dazu zählen Entwurfsmethoden und -werkzeuge, Simulationsalgorithmen, Computer Aided Engineering (CAE), Visualisierungsalgorithmen, Computer Generated Imagery (CGI), Material-Scanning, High-Dynamic-Range(HDR)-Materialmodelle und Product Lifecycle Management (PLM).

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    Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen: VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen: VDC-Whitepaper Presentation Transcript

    • Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen Anwendungsfelder & Chancen [2. Version Dezember 2013] von: Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde, Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach Hermann Finckh, Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf der deutschen Institute für Textil und Faserforschung Denkendorf © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Umfeld der Textilwirtschaft  hoher Konkurrenzdruck  schnelle Produktwechsel  großer Variantenreichtum  emotionale Konsumprodukte  räumliche Trennung von Entwurf, Produktion und Verkauf  sehr aufwändige Berechnung für Simulation und Visualisierung  zahlreiche Fertigungsmethoden (Weben, Stricken, Wirken, Flechten, …) zur Herstellung textiler Flächen/Halbzeuge  jeder dieser Prozesse besitzt zahlreiche Möglichkeiten/Parameter zur Gestaltung/ Ausführung des Strukturaufbaus  langwieriges und kostspieliges Trial-and-Error Bild: Adabala 2003 et al. © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC Bild: www.clo3d.com 2
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Anwendungsgebiete Virtueller Techniken im Textilumfeld  Physikalische Simulation - Struktursimulation - Strömungssimulation - textile Lichteffekte  Virtuelle Entwicklung - digitaler Entwurf - Design-Evaluation Relevante Technologien       Textilmaschinenbau - Handhabungstechnik - Prozesssimulation - Maschinenkonstruktion - Training  Digitale Präsentation von Textilien - Print, Film, Web - Sell-In, Point-of-Sales - Augmented Reality, Haptik Entwurfsmethoden und -werkzeuge (CAE-)Simulationsalgorithmen Visualisierungsalgorithmen, Computer Generated Imagery (CGI) Material-Scanning, High-Dynamic-Range(HDR)-Materialmodelle Product Lifecycle Management (PLM) © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 3
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Physikalische Simulation von Textilien: Struktursimulation  Betrachtungen auf der Mikro-Ebene  Faden, Gewebe, Gewirk, Geflecht,…  Verwendung mechanischer Ersatzmodelle (zur Beschleunigung Berechnung) Bild: Peirce Bild: Peirce Bild: Peirce © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC Peirce’s geometrisches Gewebemodell Peirce’s geometrisches Gewebemodell Nahbetrachtung Gewebe, korrespondierendes Partikel-Modell 4
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Physikalische Simulation von Textilien: Struktursimulation Berechnung mechanischer Eigenschaften von Textilien (Verformung und Belastung) für unterschiedlichste Belastungsarten  Zug  Scherung  Impact  Drapierung  Temperatur Simulation einer biaxialen Zugbelastung (Airbaggewebe) Simulation der Schutzwirkung eines textilbasierten Splitterschutzvorhanges Bild: ITV Denkendorf Bild: ITV Denkendorf Drapiersimulation eines Aramidgewebes Bild: ITV Denkendorf Bild: ITV Denkendorf © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC Einzelfilamentmodell: Simulation der Garnkompression bei gleichzeitiger Zugbelastung mit ITVHybrid-Garnmodel 5
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Physikalische Simulation von Textilien: Strömungssimulation  Simulation Durchfluss z. B. durch Membranen  Bewegung von Kleidungsstücken in bewegtem, flüssigen Medium („Waschmaschinensimulator“)  dabei Berücksichtigung starrer Umgebungsgeometrien (Trommel etc.)  darüber hinaus: (nicht-graphische) Simulation des Waschprozesses selbst Bild: RWTH Aachen AME Simulation Durchfluss durch Gewebe Bild: DEM Solutions Simulation der Bewegung eines flexiblen Kleidungsstücks (grün) in einem Strömungsfeld und Kontakt mit Festkörper Bild: Metariver © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC Simulation Kleidungsbewegung in Waschmaschine 6
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Physikalische Simulation von Textilien: Lichteffekte  durch Einsatz lichttechnisch wirksamer Textilien und spezieller Hinterleuchtung können viele 3D-Effekte erzeugt werden  Tiefenwirkung ist deutlich größer als tatsächliche Bautiefe  großflächige Gestaltungskonzepte ohne Einschränkung in Gebrauch  Markt wird beflügelt durch die rasante Entwicklung der LED-Technologie  hohe emotionale Wertigkeit  Aufgabe Simulation/Visualisierung: ergebnisgetriebenes Prototyping der Textilien (anstelle Versuch) Bild: ITV Denkendorf LED-Lichtpunktleisten erzeugen Bögen Bild: ITV Denkendorf Mit farbigen LEDs erzeugte Muster Bild: ITV Denkendorf Einbauten im Ausstellungskontext: Denkendorfer Kreativkolloquium 2010 © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 7
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Virtuelle Entwicklung: Fashion-Entwurf Prozess Fashion-Prototyping  Full Body Scan / Reihenmessungen  Entwurf/Definition (CAD)  Nähen/Herstellung  Kleidungssimulation  Bewegungsdefinition (Mocap) Bild: clo3D  virtuelle Fashion Show Bild: C-DESIGN Bild: Bronzwear Bronzwear V-Styler clo3d Bild: Virtual Fashion Virtual Fashion Basic 1.0 C-DESIGN Fashion Bild: Tuka TUKA3D © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 8
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Virtuelle Entwicklung: Fashion-Entwurf Bild: Human Solutions CAD Assyst: Schnittentwicklung für Kleid. Anschließend Übernahme der Schnittdaten für Visualisierung. Änderungen im 2D werden online nach 3D übernommen Bild: Human Solutions Anzeige Körperabstand in Fehlfarben: Sitz des Bekleidungsstücks am Körper Bild: Human Solutions Entwurf – CAD  Schnittmustererzeugung  Abgleich mit digitalen Menschmodellen, die auf der Basis von Länder-spezifischen Reihenmessungen erstellt wurden  Überprüfung Form, Sitz, Musterverlauf, Körperabstand Scanatare auf Basis Reihenmessung iSize, Angabe Körpergröße, Nationalität © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 9
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Virtuelle Entwicklung: Designevaluation Fashion 3D-Visualisierung  direkte Übernahme der 3D-Daten aus dem CAD  Materialzuweisung  realistische Visualisierung; Tendenz Photorealismus  Faltenwurf  Qualitätssicherung: Vergleich möglich zwischen realem und digitalem Musterteil  erste Möglichkeiten zur Inszenierung Bild: Human Solutions Simulation Faltenwurf: Zusammenspiel Schnitt, Stoff, Körper Bild: Human Solutions Qualitätssicherung: Vergleich digitaler Entwurf und realer Prototyp Bild: Human Solutions Inszenierung der Bekleidungsstücke: Kombination und Hintergrund © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 10
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Virtuelle Entwicklung: Designevaluation Fashion - Inszenierung  die virtuelle Fashion-Show bietet verschiedene Möglichkeiten von der Diskussion des Entwurfs bis hin zu Web-Marketing (damit im Thema “Präsentation” einzuordnen)  die physische Bühne kann durch eine virtuelle mit nahezu unbegrenzten Möglichkeiten ersetzt werden Bild: IRGP der Hochschule Albstadt-Sigmaringen Bild www.clo3d.com © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC Virtueller Laufsteg Virtueller Laufsteg 11
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Textilmaschinenbau: Handhabungstechnik Untersuchung Funktionsmechanismen als Grundlage für die Entwicklung neuer, verbesserter Produkte und Verfahren  Detailentwurf des Gewebe-Herstellverfahrens  Abbildung dynamischer Lastfälle  Fadenbruch: Beanspruchungsberechnung/-abschätzung Bild: ETH Zürich Bild: ITV Denkendorf Bild: ITV Denkendorf © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC Technische Modellierung eines Fadens im Prozess: statische und dynamische Last Simulation der Maschenbildung Simulation von Multiaxialwirken 12
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Textilmaschinenbau: Handhabungstechnik Wickel- und Schrumpfvorgänge ITV-SpulenGenerierungssimulation: Bilder: ITV Denkendorf © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC Fadenlagen werden zunächst näherungsweise durch eine mathematische Funktion beschrieben. Bei der anschließenden Schrumpfsimulation kommen die Fadenlagen aufeinander zu liegen und pressen die Hülse zusammen. 13
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Textilmaschinenbau: Prozesssimulation          Virtual Prototyping Simulation textiler Herstellungsprozesse: Gewebeherstellung Flechten Multiaxialgewirke Wickeln Drapieren Infiltration (Faserverbund) … Bild: reden Bild: ITV Denkendorf © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC Simulation Flechten Prozesssimulation Aramidgewebe aus Multifilamentgarnen 14
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Textilmaschinenbau: Prozesssimulation Digitale Präsentation Zusammenfassung Dargestellte Prozesssimulation: Herstellung eines Drehergewebes (Markissenstoff ). Basis für noch komplexere Prozesssimulationen wie Multiaxialweb- bzw. Stickwebtechnologie „Open Reed Weaving“ Bilder: ITV Denkendorf © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 15
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Textilmaschinenbau: Maschinenkonstruktion Überprüfung Funktionsweise Digital Mock-Up Kinematik Kollisionen/Freigängigkeit Physik, Steuerungstechnik Prozess-Simulatoren: Funktionsweise des Werkzeugs  Beanspruchungen  Servicebarkeit       Bild: Oerlikon/ESI-IC.IDO Überblick Gesamtanlage in VR; Teamarbeit Bild: Oerlikon/ESI-IC.IDO Abschätzung Größenverhältnisse Blick in sämtliche Komponenten Bild: Oerlikon/ESI-IC.IDO Designreview in VR © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 16
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Textilmaschinenbau: Collaborative Engineering Virtual Design Review Textilmaschine im Team vor einer Powerwall mit der Visual Decision Plattform (VDP) von ESI-IC.IDO Bild: Oerlikon/ESI-IC.IDO © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 17
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Textilmaschinenbau: Ergonomie Ergonomie-Untersuchung an einer Rundstrickmaschine Bild: IRGP der Hochschule Albstadt-Sigmaringen © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 18
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Textilmaschinenbau: Training 3D-Animation für Trainingszwecke: Verständnis Nähprozess und Funktionsweise Nähmaschine Bild: Lightshape © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 19
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: Print  3D-Modell für High-End-Renderings: Photorealismus  Erstellung von Marketingmaterial bereits während Produktentwicklungsprozess (Basis: digitale Prototypen) -> Reduktion Time-to-Campaign Vermeidung teurer Foto-Shootings an weit entfernten Orten   Bild: VDC Fashion: realistische Präsentation Material, Form, Deformation durch RTT Möbel: Darstellung Polster, Teppich Produktänderungen leicht und schnell nachziehbar Wiederverwendung der 3D-Umgebungsdaten bei Re-Designs  Bild: Wurzel-Medien Bild: WurzelMedien  Automotive: Sitzbezüge, Bezüge Innenraum, realistische Farb- und Reflexionseigenschaften nicht nur Präsentation des Designs möglich, sondern explizit der Technologie; Explosionsdarstellungen  schwierige Kamerapositionen einnehmbar  Transparenz, Ein-/Ausblicke: neue Einblicke bieten; Verborgenes und Funktionsweise zeigen (etwa Membranfunktionen)  Darstellung Zukunft / Vergangenheit; Vergleich  leichtere Geheimhaltung Prototypen © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 20
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: Print Bild: Lightshape © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC Fotorealistische Innenraum-Visualisierung für den Einsatz in Print-Broschüren 21
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: Film  Video-Extraktion aus 3D-Daten  multimodale (z. B. Sound) Zusatzinformation einsetzbar Bild: VDC Bild: WurzelMedien Fashion: dynamisches Verhalten von Kleidung Bild: LightShape  nutzbar auf modernen Endgeräten (Tablet-PC, Smartphone) Automotive: Lage, Form und Farbe von Nähten durch RTT Möbel: Anreicherung von 3D-Szenen mit textilen Elementen  kann durch Kunden selbst bedient/ abgerufen werden (ohne 3D-Erfahrung)  Animationen und dynamische Kamerafahrten © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 22
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: Web  Informationsquelle mit niedriger Eintrittshemmschwelle (anonymes Informieren möglich)  multimodale Zusatzinformation auf neuen Endgeräten (Tablet-PC, Smartphone)  kann durch Kunden selbst bedient/abgerufen werden  Web-Konfiguratoren: Ableitung von Statistiken zu beliebtesten Varianten  virtueller Kundendialog: Aufnahme weiterer Wünsche Bild: bitmanagement Integration mit Auftragssystem (Lieferfähigkeit, -zeitpunkt)  Möbel: Web-3D-Konfigurator Zugang beschränkbar für Nutzergruppen: Exklusivität  Fashion: Web-3D-Konfigurator interaktive (einfache) Produkt-Konfiguratoren  Bild: bitmanagement Marktforschung: virtuelle Produkttests. Variantenvergleiche im Vorfeld der Erstellung physischer, haptischer Prototypen (Ausdünnung Varianten)  Bild: VDC Automotive: Sitzbezüge, Bezüge Innenraum: Musterverlauf bei RTT © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 23
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: Film & Web Animation (offline) mehrerer überlagerter Kleidungsschichten Bild: WurzelMedien 3D-Visualisierung Leder mit Strukturen bei RTT Bild: VDC © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 3D-Visualisierung Jacke bei RTT Bild: VDC 24
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: Sell-In  Sell-In: Vermarktung zum Groß-/ Zwischenhändler  Inszenierung  Kombination zu neuen Outfits  sinnvoll wenn es viele Varianten oder Modelle mit Kunden oder innerhalb des Unternehmens abzustimmen gilt  gesamte Kollektion als Musterteile zu produzieren zu aufwändig Bild: VDC Bild: VDC Bild: VDC © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 3D-Visualisierung Schuhkollektion Adidas durch RTT verschiedene Outfit-Visualisierungen durch RTT 3D-Darstellung Kollektion im Shop durch RTT 25
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: POS Point-of-Sales (POS): Shop-Lösungen interaktive Präsentation des Produkts gemeinsames Verständnis sichern einfaches Zeigen von Varianten Produkt virtuell in Benutzung zeigen Steigerung Informationsdichte, insbes. verständliche Darstellung auch komplexer Zusammenhänge  detaillierte Einblicke bieten  Kunde gestaltet sein spezifisches Produkt: Produktkonfiguratoren unter Verwendung der Expertenversion des Konfigurators       Bild: VDC Verkaufsförderung Demo durch RTT Bild: VDC Bildschirm-Präsentation von Textilien und Lederwaren in Shop oder Messe Bild: VDC Multimediaeinsatz im Shopkontext © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 26
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: POS & Messen Tridelity setzt Nikes neuen Sportschuh Hypervenom in Nikes Pariser Flagship Store autostereoskopisch in Szene Bild: Tridelity © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 27
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: Augmented Reality  Augmented Reality: passgenaue Überlagerung Realbild mit Computergraphik  Web oder POS Bild: Westfield  „Magic Mirror“: Live-Cam-Aufnahme des Kunden wird mit 3D-Gaphiken (zu probierenden Kleidungsstücken) überlagert  Gestenerkennung für die Interaktion (etwa Auswahl)  individuelle Farbmustergestaltung bei Sportschuhen (schwarz-weißer Marker dient dient der passgenauen Referenzierung) Virtuelle Kleidungsanprobe im Web mit Augmented Reality Bild: Adidas Augmented-RealityDummy-Schuhe von Adidas Bild: Adidas Magic Mirror für Schuhprobe © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 28
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: Augmented Reality Integration Fashion mit Augmented Reality und Sozialen Medien: Überlagerung KameraBild (Person) mit digitalem 3D-Kleid Auswahl über Gestenerkennung Bild: Zugara.com Bild: Fitnect © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 29
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Digitale Präsentation von Textilien: haptische Darstellung  Projekt HAPTEX: - numerische Simulation Textilverhalten - haptische Darstellung  prototypische Entwicklung Algorithmik  prototypische Entwicklung Ausgabegerät  Kraftrückkopplung mittels Gelenkarmsystem (für Eindruck texile Gesamtsteifigkeit)  taktile Ausgabe über mechanische Stifte (für Eindruck Fingergefühl)  Projekt als erster Schritt; Realismus ausbaufähig Bild: Projekt HAPTEX Blick auf Benutzer, Gelenkarm und graphische Ausgabe Bild: Projekt HAPTEX Blick auf Gelenkarm und graphische Ausgabe Bild: Projekt HAPTEX Modul zur taktilen Ausgabe © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 30
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Chancen des Einsatzes Virtueller Techniken für textile Anwendungen Gesamtprozess: Vorteile  Betonung früher Entwicklungsphasen  weniger Iterationsschleifen  Prozessqualität: Integration in der Fertigung zur Simulation einer durchgängigen Prozesskette  Innovationsfähigkeit: gut implementiert, wirken sich 3D-Produktdaten entlang der gesamten Wertschöpfungskette aus  Wettbewerbsvorsprung: Vorteile durch einen durchgängigen, PLM-basierten 3D-Prozess  besseres Verständnis phänomenologischer Zusammenhänge durch Simulation/Berechnung  Befähigung Multi-Channel-Marketing Zeit: Vorteile  schnelle Entwicklungszyklen als aktives Prozesselement  frühes Ergebnisfeedback  Zeitgewinn: schneller Austausch richtiger, aktueller 3D-Daten beschleunigt Arbeitsschritte; Unterbrechungen für Dateneingaben und Wartezeiten reduziert.  Workflow-Automatisierung: beim Vorliegen der richtigen Daten können Abläufe automatisiert bzw. Workflows automatisch angestoßen werden: Zeitersparnis und Transparenz.  parallele Prozesse: mit digitalen Prozessketten können manche Einzelschritte parallel ablaufen oder sich überschneiden. Dieses spart Zeit.  Reduktion Time-to-Campaign © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 31
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Chancen des Einsatzes Virtueller Techniken für textile Anwendungen Kosten: Vorteile  geringere Kosten für Musterteile; physische Mustermodelle können ergänzt/ersetzt werden  Grenzen des virtuellen Halbzeugs können bzgl. seines Einsatzes analysiert werden, ohne dass zuvor teurer und zeitaufwändig Halbzeuge hergestellt werden müssen  günstige Einzelprobenprüfung mit Simulation anstatt teurer GesamtteilPrüfung  Aktualität: alle arbeiten auf einem aktuellen Datenmaster. Bei Änderungen in einem späten Prozess-Schritt passen sich die Daten automatisch an. Kommunikationsaufwand damit geringer.  weniger Fehlerfolgekosten durch digitale Absicherung Qualität: Vorteile  Entwicklung alternativer Produktkonzepte  Unterstützung Spezifikation des Produkts  bessere Passform: 3D-Design bezieht Körperform ein  höhere Funktionalität, z.B. höhere Drapierbarkeit  gezielte Halbzeug-Auswahl entsprechend spezifischer Bauteilanforderungen  gezielte Untersuchung einzelner Parameter  systematische Analyse von Randbedingungen und Materialeigenschaften durch Simulation  Anfassqualität: Umwelteinflüsse wie Licht und Schatten lassen sich der Visualisierung hinzufügen  hoher Realitätsfaktor: Abstimmung Modelle im Team, damit leichtere Fehlererkennung  Aktualität durch aktuelle Datenbasis: bei Änderungen in spätem Prozess-Schritt passen sich Daten automatisch an: weniger Fehler wegen unstimmiger Daten. © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 32
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Herausforderungen     Mangel an Best Practices: gute Referenzbeispiele der Implementierung Virtueller Techniken sind kaum öffentlich der Einsatz Virtueller Techniken muss auf der Basis individueller Arbeitsprozesse und individueller Ziele auch individuell aufgegleist werden diese Implementierung muss professionell geleitet und begleitet werden der Einsatz neuer Technologien bedeutet Veränderung: neue Arbeitsabläufe, Aufgaben, Funktionen, Verantwortlichkeiten, etc. werden sich ergeben. Andere Funktionen können entfallen (z. B. Produktfotographie). Mitarbeiter müssen im Sinne eines umfassenden Change Managements mitgenommen werden; die Geschäftsleitung muss das Thema aktiv unterstützen Das Virtual Dimension Center hat zum Thema „Einführung von Virtual Reality im Unternehmen“ ein gesondertes Whitepaper verfasst, welches Handlungsfelder, Aktivitäten und Vorgehensweisen zur Implementierung Virtueller Techniken in den Unternehmenskontext aufzeigt. © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 33
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Zusammenfassung  zahlreiche Anwendungsbereiche Virtueller Techniken bei textilen Anwendungen  Textilbranche hat im Vergleich zu Automobil, Luft- & Raumfahrt, Maschinenbau technologisch noch viel Potential  erhebliche Chancen: viele Felder haben bereits Marktreife: - virtuelle Entwicklung, - Textilmaschinenbau, - digitale Präsentation  Einsatz physikalischer Simulation und Augmented Reality auf Projektbasis mit Technologie-Providern möglich  Haptik und digitale Anprobe (z.B. für Online-Verkauf) noch im Forschungsstadium. Scanner-Technologien entwickeln sich aber rasant.  Herausforderungen der Implementierung nicht trivial: - umfassend vordenken - punktuell starten - Prozessintegration und Unternehmenskultur (Change Management) entscheidend © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 34
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung Literatur  Abadala, Neeharika, et. al.: Visualization of woven cloth. In: Per Christensen and Daniel Cohen-Or (Editors): Eurographics Symposium on Rendering, 2003  Blume, Steffen: Konstruktion eines Gerätes zur Simulation von Oberflächenstrukturen für den Einsatz in VR-Umgebungen, Studienarbeit , Mai 2006  Blume, Steffen: Entwicklung eines Realzeit-Deformationsmodells der Fingerkuppe zur haptischen Kraftrückkopplung, Diplomarbeit, April 2007  Finckh, Hermann: Prozesssimulation am ITV – Möglichkeiten für Faserverbundstrukturen, 1. Fachkongress Composite Simulation, Ludwigsburg, 2012  Glöckner, Daniel: Analysis of Coupled Dynamical Systems Exemplified by an Interactive Real-Time Simulation, Masterarbeit, Juli 2008  Göllner, Olaf: Implementierung und Untersuchung numerischer Algorithmen zur physikalischen Simulation auf CUDA-fähigen GPUs, Bachelorarbeit, Mai 2009  Hanel, Michael: Untersuchung und Implementation verschiedener Kollisionserkennungsalgorithmen für deformierbare Körper, Masterarbeit, August 2007  Hunold, Jürgen: Automatisches Texturieren von Freiformflächen, Diplomarbeit, Mai 1999  Magnenat-Thalmann, Nadia; Volino, Pascal ; Bonanni, Ugo; Summers, Ian R.; Bergamasco, Massimo; Salsedo, Fabio; Wolter, Franz-Erich: From Physics-based Simulation to the Touching of Textiles: The HAPTEX Project. In The International Journal of Virtual Reality 6 (2007), no. 3, 35-44.  Pralle, Daniel: Parallelisierte Berechnung zur Fluiddynamik auf der Cell B.E. Prozessorarchitektur, Masterarbeit, Juli 2009  Preuin, Sebastian: Ein lernendes System zur taktilen Darstellung von Textilien, Masterarbeit, August 2007  Salsedo, F.; Fontana, M.; Tarri, F.; et al.: Architectural Design of the Haptex System. In Proceedings of HAPTEX '05 - Workshop on Haptic and Tactile Perception of Deformable Objects. Division of Computer Graphics, University of Hannover, December 2005.  Schulze, Malte: Virtual Reality Methods for Industrial Interior Design in Automotive Engineering, Dissertation, Volkswagen AG, Virtual Reality Lab, 2005.  Seidl, Alexandra: Zehn Argumente für einen durchgängigen 3D-Prozess und drei dagegen. In: fashion 03, Assyst GmbH, Aschheim-Dornach, 2012  Vogt, Karsten: Entwicklung eines Verfahrens zur Realzeit-Simulation von Textilien unter Verwendung von progressiven Meshs Diplomarbeit, September 2006  Volino, P.; Davy, P.; Bonanni, U.; Magnenat-Thalmann, N.; Böttcher, G.; Allerkamp, D.; Wolter, F.-E.: From measured physical parameters to the haptic feeling of fabric. In Proceedings of HAPTEX '05 - Workshop on Haptic and Tactile Perception of Deformable Objects. Division of Computer Graphics, University of Hannover, December 2005. © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 35
    • VDC-Whitepaper Virtuelle Techniken in textilen Anwendungen 2. Version Dezember 2013 Übersicht Physikalische Simulation Virtuelle Entwicklung Textilmaschinenbau Digitale Präsentation Zusammenfassung VDC-Mitglieder und -Partner im Thema Virtuelle Textilien © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 36
    • Das Thema interessiert Sie und Sie suchen nach Umsetzungspartnern? Sprechen Sie mit uns. Thema Textilien am VDC: http://www.vdc-fellbach.de/wissen/branchen/virtual-reality-textil VDC. Netzwerk für Virtuelles Engineering. Virtual Dimension Center (VDC) Auberlenstr. 13 70736 Fellbach Tel.: 0711 / 58 53 09-0 info@vdc-fellbach.de www.vdc-fellbach.de © Kompetenzzentrum Virtuelle Realität und Kooperatives Engineering w. V. – Virtual Dimension Center VDC 37