Neue Wege in der technischen Dokumentation - CADENAS Industry
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Neue Wege in der technischen Dokumentation Unternehmen Bytes+Lights entwickelt Software für 3D Visualisierung und technische Dokumentation Gründung 2002 Spin-Off der Universität Erlangen-Nürnberg Produkte Leistungsfähiges und modulares Softwaresystem Kooperation mit BMW bei der Entwicklung Anpassung an die Bedürfnisse unserer Kunden Software und Prozesse für ein Digitales Vertriebsprodukt Neue Wege in der technischen Dokumentation und Visualisierung Moderne Hard- und Software ermöglicht neue Darstellungsformen für Dokumentation und Produktvisualisierung Einige Formen finden bereits breite Anwendung Effiziente Nutzung ist nur mit optimalen Prozessen möglich Abgrenzung der Bergriffe Technische Visualisierung umfasst alle Formen der Produktdarstellung auf Basis von 3D CAD Daten am Computer Ursprünge in traditionellen Arbeitstechniken Einteilung anhand von drei Kriterien: 1. Interaktivität (Video Interaktive 3D Szene) 2. Abstraktionsgrad (technische Illustration Foto Rendering) 3. Dynamik (Standbild Animation) Entwicklung der technischen Visualisierung aus konventionellen Techniken Alle Formen der technischen Visualisierung haben sich aus konventionellen Techniken entwickelt Vorteile und Arbeitstechniken müssen erhalten werden, um Akzeptanz zu finden Technische Illustration ➞ nicht-fotorealistisches Rendering (NPR) Foto ➞ fotorealistisches Rendering Video ➞ Computeranimation Prototyp ➞ Interaktive 3D Darstellung Nicht-fotorealistisches Rendering (NPR) Simulation klassischer Zeichentechniken durch den Computer z.B. technische Illustration, Airbrush Vorteile Nachteile Beliebig hoher Abstraktionsgrad Manuelle Nachbearbeitung Verschiedene Stile Geringe Datenmenge Fotorealistisches Rendering Physikalische Beleuchtungssimulation Materialeigenschaften und Beleuchtung müssen definiert werden Perfekt fotorealistische Darstellung ist heute möglich Vorteile Qualität entspricht Foto Konsistente Darstellung Reproduzierbar Nachteile Hohe Rechenleistung nötig Texturierung aufwendig Computeranimation Bewegung wird mit spezieller Software definiert Berechnung von Videos (fotorealistisch) Meist über Dienstleister Vorteile Hoher Informationsgehalt Bewegungen darstellbar Nachteile Enorme Rechenleistung nötig Animation sehr aufwendig Interaktive 3D Darstellung Bereitstellung der 3D Daten in geeignetem Format Betrachtung mit Viewer am Computer Vorteile Blickpunkt frei wählbar Animation möglich Realistische Darstellung möglich Interaktion mit der Szene Nachteile Große Datenmenge Datensicherheit Leistungsfähiger Rechnern nötig Zusammenfassung Alle Verfahren haben Vor- und Nachteile Nicht alle Verfahren eignen sich für jede Anwendung ➞ Mehrere Verfahren kommen zum Einsatz Nutzung der technischen Visualisierung Bedienungsanleitungen Reparaturanleitungen Ersatzteilkataloge Trainingsunterlagen Produktkataloge Webseiten Typische Prozesse Aufbereitung Tool 1 NPR Dienstleister Aufbereitung Tool 2 Foto Rendering Dienstleister Aufbereitung Tool 3 Animation Dienstleister Aufbereitung Tool 4 Interaktives 3D CAD Nachteile Synergieeffekte werden nicht genutzt Daten müssen für unterschiedliche Software Tools neu aufbereitet werden Herausgabe sensibler Daten an Dienstleister Belastung der Konstrukteure durch Bereitstellung und Aufbereitung der CAD Daten Einsatz teurer CAD Lizenzen in vielen Abteilungen notwendig Optimierter Prozess Gemeinsamer Prozess für alle Darstellungsformen Zentrale Datenaufbereitung Strukturierung der Daten nach Vertriebssicht und Bereitstellung in einer Datenbank NPR Foto Rendering CAD Aufbereitung Datenbank Tool Animation Interaktives 3D Konstruktionsdaten und Vertriebsdaten Im CAD System liegen Konstruktionsdaten vor Für die Dokumentation und Visualisierung müssen diese zu Vertriebsdaten aufbereitet werden Mit einem guten Prozess geschieht dies genau einmal Aufbau Granularität Beschreibung System Konstruktionsdaten Sichtweise der Konstruktion Bauteil Solids oder Freiformflächen PDM Vertriebsdaten Vertriebslogik Ersatzteil Dreiecksnetze ERP Datenexport Erste Stufe des Prozesses ist der Export der Konstruktionsdaten Schnittstelle zum Konstruktionsprozess ist das PDM System Automatisierter Export von Struktur und Geometrie Export von Metadaten (Teilenummern, Änderungsindizes, etc.) Output: Struktur und Metadaten als XML Tesselierte Geometrie (Dreiecke) in offenem Format Datenaufbereitung Bedeutung wird sehr oft unterschätzt Exportierte Daten aus dem CAD sind nicht optimal Software und Anwender können nicht effizient mit diesen Daten umgehen Gute Datenaufbereitung führt zu enormer Produktivitätssteigerung in folgenden Prozessstufen Datenaufbereitung kann komplett automatisiert werden Beispiel 1: Vernähen von Flächen Viele CAD Systeme exportieren 3D Modelle als Sammlung tausender Einzelflächen Diese können automatisch verbunden und auch vernäht werden Darstellungsgeschwindigkeit kann um Faktor 10 erhöht werden Wesentlich einfacher zu bearbeiten (z.B. Texturierung) ➞ 1284 Flächen 1 Fläche Beispiel 2: Entkernen Für Dokumentation und Visualisierung werden oft nur die Außenflächen der Bauteile benötigt Nicht sichtbare Teile können vollautomatisch entfernt werden Geschwindigkeitssteigerung um Faktor 3 und mehr ➞ 3.7 Mio. Dreiecke 1.3 Mio. Dreiecke (35%) Datenbereitstellung Aufbereitete Daten werden in zentraler Datenbank abgelegt Offenes Datenformat um alle Anwendung bedienen zu können Strukturierung nach Sicht der Anwender: Vertrieb, Marketing, After Sales Unterschiedliche Dateilstufen (LODs) für verschiedene Anwendungen Synchronisation mit Konstruktionsdaten über intelligentes Änderungsmanagement Katalogschnittstelle Zusammenführen der Daten aus ERP und PDM Nahtlose Integration in den Autorenprozess Anbindung an Content Management System Attributierung bereits während der Szenegestaltung Cross-mediale Publikation der Inhalte Modulübersicht Musca 3D Viewer Extrem schnell Pictor 2D Viewer Bildbetrachter Aranea CAD-Repair Vernähen von Flächen Sculptor 3D Editor Manipulatoren Virgo Szenengraph OpenGL Corax Entkerner Zuverlässig Gemini 2D Editor Vektor- & Rastergrafik Vela GUI Qt 4 Redigo Reduzierer Progressive Meshes Cygnus Renderer GPU-Rendering Libra Datenbank SQL Retis Tesselierer Dreiecksnetze Animus Animation Key Frames Fulgur Renderer Fotorealistisch Striga Renderer Vektorgrafik Vorteile Leistungsfähig durch Einsatz modernster Algorithmen Effizient durch Automatisierung Synergieeffekte durch gemeinsame Datenbasis Flexibel durch Modularisierung und Anpassung Plattformunabhängig durch Standards: Qt 4, OpenGL, XML Kostengünstig durch effizienten Prozess
