“Bibbidi-Bobbidi-Boo” - Als Aschenputtels Fee diese drei Wörter sang und die Spitze ihres Zauberstabs bewegte, wurde alles zu dem, was sie sich vorstellte.
Ja, es ist Magie in einem Film. Genau das kann im wirklichen Leben nicht passieren. Aber was ist mit so etwas?
Mit Virtual Reality, Forscher des Korean Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) hat einen neuen 3D-Skizzier-Workflow entwickelt Damit können Designer 3D-Skizzen sowohl mit ihren Handbewegungen als auch mit ihrem Stift erstellen und selbst ein wenig von diesem Zauberspruch singen.
Wie es sich entwickelt: 2D in 3D verwandeln
Jedes Produkt beginnt mit der Konzeption einer Idee. Während die meisten Designer zuerst damit beginnen, ihre Ideen von Hand zu skizzieren, müssen sie alle ihre Handskizzen in 3D-Modelle umwandeln.
Während die meisten Designer derzeit CAD (Computer Aided Design) verwenden, eine Design-Software, die 3D-Modelle erstellt, ist die Software zu komplex, als dass alle Designer schnell qualifizierte Anwender werden könnten.
Als Antwort darauf, in 2008, Seok-Hyang Bae, Professor für Industriedesign bei KAIST, schuf die ILoveSketch System, mit dem Designer direkt auf Konzept 3D-Kurvenmodelle skizzieren können.
Dann fügte Bae in 2016 hinzu, dass sein Team einen Hand-Tracking-Sensor in sein SketchingWithHands-System integriert habe, damit Designer handgehaltene Produktkonzepte skizzieren können, indem sie die von ihnen gewünschten Handpositionen aufnehmen und die Details auf die eingefangene Handpose zeichnen.
Und vor kurzem nutzten Bae und sein Team Virtual Reality, um das Sensorsystem weiter zu verbessern, um nicht nur die statischen Handpositionen, sondern auch die Bewegung der Hand zu erfassen, die es dem Konstrukteur ermöglicht, leicht in der Luft zu räkeln und den Maßstab und Anteil des Produkts anzuzeigen .
„Insbesondere haben wir erkannt, dass vorhandene 3D-Skizzensysteme keine analoge Technik für das 'Gerüst' haben, die verwendet wird, wenn Designer den gewünschten Maßstab und Anteil der Produkte beim 2D-Skizzieren grob festlegen, und Methoden entwickelt, um die schnelle Handbewegung als '3D' zu nutzen "Gerüste" und kombinieren Sie es mit einer feinen Federzeichnung ", sagten Bae und Yongkwan Kim, Doktorand bei KAIST und leitender Forscher.
Beginnen Sie mit der Hand und beenden Sie mit dem Stift
Da das Zeichnen mit Handbewegung schnell, aber ungenau ist und das Zeichnen mit dem Stift detailliert, aber zeitaufwendig ist, hat das Team die Stärken beider Medien kombiniert, um den vollen Nutzen daraus ziehen zu können.
Das Agile 3D Sketching mit Air Scaffolding genannt, identifiziert das System beschreibende Handbewegungen aus vorübergehenden Handbewegungen und extrahiert nur die beabsichtigten Formen aus freien Handbewegungen, basierend auf Luftgerüsten aus den identifizierten Bewegungen.
Zunächst verwenden Designer Handbewegungen, um das Gerüst mit 3D-Formen mit präziser Skalierung und Proportion zu belüften. Dann können sie mit einem Stift Details zu den 3D-Formen einzeichnen.
Die Forscher, die von der Association for Computing Machinery als eine der CHN (Konferenz über menschliche Faktoren in Rechnersystemen) 2018 Best Papers ausgewählt wurden, glauben, dass die Technik den Weg für 3D-Ideen erleichtern wird, was zu einem effizienten Produktdesign in Bezug auf Zeit und Kosten führt .
"Es gab viele Versuche, kreative Aktivitäten in verschiedenen Bereichen durch den Einsatz fortschrittlicher Computertechnologie zu fördern", sagte Bae in einer Erklärung.
„Basierend auf einem tiefgreifenden Verständnis der Designer werden wir die Führung bei der Innovation des Designprozesses übernehmen, indem wir modernste Technologie einsetzen.“
Testen mit echten Benutzern
Nach Tests mit realen Produktdesignern stellte das Team fest, dass das System benutzerfreundlich ist, eine gute Anwendbarkeit demonstriert und vor allem die Entwicklungszeit reduziert und gleichzeitig die Genauigkeit bei der Definition des Verhältnisses und der Skalierung von Produkten verbessert.
Laut Bae und Kim waren die Designer neu in ihrem System, zeigten aber nach nur 10 Minuten Einführung und 30-60 Minuten Selbsttraining Kompetenz.
Obwohl die Ausführungszeit von den Designern variiert wurde, weil ihre Designkonzepte sehr unterschiedlich waren, erwarten die Forscher, dass ein erfahrener Anwender 5-10-Minuten nutzt, um ein vernünftiges 3D-Produktkonzept unter Verwendung seines Systems zu skizzieren.
„Das Skizzieren im Entwurfsprozess geht mit einer kontinuierlichen Suche nach neuen Ideen einher“, so Bae und Kim.
„Die für das Skizzieren erforderliche Zeit hängt daher davon ab, wie jeder Designer neue Ideen einbringt, verschiedene Alternativen ausprobiert und die Ideen mit dem gewünschten Detaillierungsgrad entwickelt.“
Für jeden Designer in jedem Bereich
Schließlich hofft das Team, dass dieses Tool für verschiedene Bereiche anwendbar sein wird, einschließlich der Automobilindustrie, Haushaltsgeräte, Animationen und der Filmindustrie sowie Robotik.
Es kann auch mit intelligenter Produktionstechnologie wie dem 3D-Druck verknüpft werden, um Fertigungsprozesse schneller und flexibler zu gestalten.
"Das Skizzieren mit 3D ist eine vielversprechende Technologie, die jedoch noch nicht in der professionellen Konstruktionspraxis angewendet wurde", so Bae und Kim.
„Durch die Entwicklung eines praktischen 3D-Skizzensystems, das auf die Konstruktionspraxis angewendet werden kann und es den Felddesignern ermöglicht, 3D-Konstruktionskonzepte mit höherer Leistung und Qualität zu erstellen, möchten wir zur Verbesserung ineffizienter aktueller Konstruktionsprozesse beitragen, die durch 2D-Skizzierung und 3D getrennt sind CAD-Modellierung. “
Zusätzlich zur Verbesserung der Anwendbarkeit des 3D-Skizzierens in der Designwelt hofft das Team, sein System so benutzerfreundlich zu gestalten, dass wir alle eines Tages einfach Ideen in 3D ausdrücken und teilen können, so Bae und Kim.
„Ich glaube, dass das System die Produktqualität und die Arbeitseffizienz verbessern wird, da Designer ihre 3D-Ideen schnell und präzise ausdrücken können, ohne komplexe 3D-CAD-Modellierungssoftware zu verwenden“, sagte Kim in einer Erklärung.
"Ich werde es zu einem Produkt machen, das jeder Designer in verschiedenen Bereichen einsetzen möchte."
