Computer-assisted building surveying as the basis for planning for existing buildings - studies in digital capture and model representation

Die Dissertation setzt sich mit der Aufarbeitung der Aufnahme vorhandener Bauwerke hinsichtlich der IT-Unterstützung des Aufnahmeprozesses, auswertbarer Gebäudemodelle und der Bereitstellung von Informationen für die Planung auseinander. In der Arbeit ist der Bauaufnahmeprozeß gegliedert worden sowie die entstehenden Informationsmengen analysiert. Untersuchungen des aufzunehmenden Gegenstandes, der Strukturierung, der Aufnahme – hinsichtlich der Aufnahmegeräte und –methoden- und der Präsentation dienten als Grundlage für eine IT-Unterstützung. Die Aufnahme erfolgt immer als ein Prozeß der Modellbildung. Als IT-Paradigma bietet sich die „Objektorientierte Modellierungstechnologie“ an. Diese wurde einer Bewertung unterzogen. Mit Hinblick auf den konkreten Sachverhalt der Bauaufnahme, wie imperfekte und schwer formalisierbare Informationen, sind Erweiterungen berücksichtigt worden. Aus den diskutierten Ansätzen wurde ein Systemkonzept abgeleitet und Teilaspekte exemplarisch realisiert.The dissertation concerns the surveying of existing buildings with particular regard to IT-support of the surveying process, evaluable building models, and the provision of information for planning professionals. The building surveying process is examined in its structure and the resulting data analysed. A detailed study of the built object and its structure, of the survey, its methods, tools and technology and the presentation serve as a basis for developing IT-support. The survey is seen as a process of model creation, based on the ‘object-oriented modelling’ IT-paradigm. This was evaluated with regard to building surveying and extended to allow the provision of imperfect and difficult to categorise information. A system concept was developed from the studied approaches and portions thereof realised as prototypes

Computer-assisted building surveying as the basis for planning for existing buildings - studies in digital capture and model representation

Die Dissertation setzt sich mit der Aufarbeitung der Aufnahme vorhandener Bauwerke hinsichtlich der IT-Unterstützung des Aufnahmeprozesses, auswertbarer Gebäudemodelle und der Bereitstellung von Informationen für die Planung auseinander. In der Arbeit ist der Bauaufnahmeprozeß gegliedert worden sowie die entstehenden Informationsmengen analysiert. Untersuchungen des aufzunehmenden Gegenstandes, der Strukturierung, der Aufnahme – hinsichtlich der Aufnahmegeräte und –methoden- und der Präsentation dienten als Grundlage für eine IT-Unterstützung. Die Aufnahme erfolgt immer als ein Prozeß der Modellbildung. Als IT-Paradigma bietet sich die „Objektorientierte Modellierungstechnologie“ an. Diese wurde einer Bewertung unterzogen. Mit Hinblick auf den konkreten Sachverhalt der Bauaufnahme, wie imperfekte und schwer formalisierbare Informationen, sind Erweiterungen berücksichtigt worden. Aus den diskutierten Ansätzen wurde ein Systemkonzept abgeleitet und Teilaspekte exemplarisch realisiert.The dissertation concerns the surveying of existing buildings with particular regard to IT-support of the surveying process, evaluable building models, and the provision of information for planning professionals. The building surveying process is examined in its structure and the resulting data analysed. A detailed study of the built object and its structure, of the survey, its methods, tools and technology and the presentation serve as a basis for developing IT-support. The survey is seen as a process of model creation, based on the ‘object-oriented modelling’ IT-paradigm. This was evaluated with regard to building surveying and extended to allow the provision of imperfect and difficult to categorise information. A system concept was developed from the studied approaches and portions thereof realised as prototypes

Über Projektionen: Weltkarten und Weltanschauungen

"About projections" gives insights into world maps, their ways of representation and the associated worldviews. On the one hand, the projection is presented as an ideal projection in the sense of a worldview that describes prevailing mental images, values, order principles, ways of thinking or explanatory models of the world. On the other hand, the focus is on the geometric projection that underlies world maps: every world map faces the difficulty of displaying the spherical surface in a two-dimensional plane. In a reconstruction various paradigmatic worldviews are shown on the basis of world maps. In a deconstruction, conventional ones are contrasted by alternative world maps. The wide variety of possible world maps shows that world maps do not represent a status quo, but are merely a subjective interpretation of the world at a given time, which remain subject to constant upheavals

Visualisierungsdesign für 3D-Benutzerschnittstellen unter Verwendung komponierter Darstellungsverfahren

Das computergrafische Abbildungsverfahren zur Verwirklichung von dreidimensionalen Darstellungen ist ein wichtiges Instrument für die Gestaltung interaktiver 3D-Benutzerschnittstellen. Die Betrachtung von Projektionsverfahren abseits des bisher angestrebten Fotorealismus dokumentiert, dass durch nichtlineare und multiperspektivische Darstellungen spezifische Eigenschaften und Charakteristiken eines Datenbestandes vermittelt werden können. Dabei wird deutlich, dass konzeptionelle und methodische Unzulänglichkeiten den erfolgreichen Einsatz von unkonventionellen linearen sowie nichtlinearen Darstellungsformen in 3D-Anwendungen bisher einschränken. In dieser Arbeit werden daher Darstellungstechniken analysiert und systematisiert, die durch den computergrafischen Projektionsvorgang erzeugt und für die Verwirklichung von Visualisierungszielen eingesetzt werden können. Ferner werden für den spezifischen Einsatz von komponierten Visualisierungsverfahren in 3D-Benutzerschnittstellen Gestaltungshinweise formuliert. Darauf aufbauend erfolgt die Einführung einer modellbasierten Vorgehensweise, durch welche die systematisierten Visualisierungsformen in einem methodischen und ferner entwurfsmustergestützten Entwurfsprozess zur Entwicklung interaktiver 3D-Interfaces eingebunden und weiterhin in einer interaktiven 3D-Anwendung eingesetzt werden können

Laser Peening für innovative Werkstoffe und Oberflächen

Laser peening (laser shock peening, LSP) is a mechanical surface treatment, increasingly applied for generating particularly deep residual compressive stresses close to the surface thus significantly increasing the service life of components. In order to meet the current challenges in the field of sustainability, this work investigates the enormous potential of this technology, from a materials science perspective, in the field of additive manufacturing / 3D printing for lifetime enhancement as well as surface functionalization. As an example, Ti6Al4V alloy, used for additively manufactured components for space applications, is used to demonstrate the introduction of 2.4 mm deep compressive residual stresses, leading to an increase in fatigue life by a factor 100, and also further explaining the deformation characteristics. A comparison is made with conventional shot peening and technically proven cast iron. Laser peening is used for the first time to overcome the near-surface tensile residual stresses typical in laser-based topographic functionalization and additionally opens the perspective for a multi-scale periodically structured surface. Laser polishing, direct laser interference patterning (DLIP) and laser peening will be presented as a novel process combination applied for the sustainable and tailored post-treatment of additively manufactured parts.Laser Peening (Laser Shock Peening, Laser Schock Verfestigung, LSP) repräsentiert ein zunehmend anwendungsrelevantes mechanisches Oberflächenbehandlungsverfahren zur Generierung besonders tiefer oberflächennaher Druck-Eigenspannungen für signifikante Lebensdauersteigerungen von Bauteilen. Um den aktuellen Herausforderungen im Bereich Nachhaltigkeit zu begegnen, untersucht die vorliegende Arbeit aus materialwissenschaftlicher Perspektive das enorme Potential dieser Technologie im Bereich additive Fertigung / 3D-Druck zur Lebensdauersteigerung sowie Oberflächenfunktionalisierung. Am Beispiel der für additiv gefertigte Bauteile in Weltraumanwendungen eingesetzten Legierung Ti6Al4V wird die Einbringung von 2,4 mm tiefen Druck-Eigenspannungen gezeigt, welche zu einer Steigerung der Lebensdauer um den Faktor 100 führen, sowie ein Beitrag zur Aufklärung der Deformationscharakteristik geleistet. Dabei erfolgt ein Vergleich zu konventionellem Kugelstrahlen und dem technisch bewährten Werkstoff Gusseisen. Laser Peening wird erstmals zur Überwindung der für laserbasierte topographische Funktionalisierungen typischen oberflächennahen Zug-Eigenspannungen genutzt und eröffnet die Perspektive für eine multiskalige, periodische Oberflächenstrukturierung. Die Verfahren Laserpolieren, direkter Laser-Interferenzstrukturierung (DLIP) und Laser Peening werden als neuartige Prozesskombination zur nachhaltigen und maßgeschneiderten Nachbehandlung additiv hergestellter Bauteile vorgestellt

Virtuelle Welten als Basistechnologie für Kunst und Kultur? Eine Bestandsaufnahme

Welche Rolle spielen virtuelle Welten für Kunst und Kultur? Die Fortschritte der Forschung und der Technik haben in den letzten Jahren Virtual-Reality-Technologien allgemein verfügbar gemacht. Doch sind sie jetzt ausgereift? Und können virtuelle Welten, die darauf aufbauen und das Eintauchen in eine fremde Welt ermöglichen, selber als eine Art Basistechnologie angesehen werden? Diese Fragen werden in den Beiträgen des Bandes im Kontext von Anwendungen im Kunst- und Kulturbereich geklärt

Das Unheimliche in der Stadt. Die urbane Vision Ludwig Hilberseimers

Ausgangspunkt der Arbeit ist der Aspekt des Unheimlichen in jener Hochhausstadt, deren Entwurf Ludwig Hilberseimer 1924 zum ersten Mal publizierte und die später zum Synonym für die Aberrationen modernistischen Städtebaus wurde. Daraus geht die Forschungsfrage hervor, wie der Eindruck des Unheimlichen evoziert wird und an welchen Elementen des Entwurfs und/oder der Darstellung dieser festgemacht werden kann. Hier geht es nicht um eine Analyse der Intentionen des Autors der Hochhausstadt, der diese ja als Verbesserung zu den herrschenden Wohnverhältnissen anpries; stattdessen wird eine Reihe von unterschiedlichen interpretatorischen Ansätzen gewählt (von Nelson Goodmans Theorie der Notation über Norman Brysons visuelles Zeichensystem bis hin zu Adornos Negativer Dialektik; von der „Bildwissenschaft“ bis hin zur „visual theory“). In diesem Zusammenhang werden schließlich auch jene Divergenzen herausgearbeitet, die zwischen der Architektur der Moderne und der Kunst der Avantgarde herrschten. Da aufgrund der Frage nach der Bildwirkung der beiden Perspektiven der Hochhausstadt die Ästhetik des Erhabenen eine besondere Rolle spielt, reicht der Fokus der Arbeit bis in den kunst- und architekturtheoretischen Diskurs des 18. Jahrhundert zurück. Zuletzt mündet die Arbeit in eine Diskussion von Interpretation selbst und der Möglichkeit einer kritischen Architekturtheorie.The point of origin of the thesis is the issue of the uncanny in the Hochhausstadt, a project by the architect Ludwig Hilberseimer, which he published for the first time in 1924, and since then has turned into a symbol for the aberrations of modernist town planning. The research question then is, how this uncanniness is evoked and which are the elements within the drawing and/or the project, that can be made responsible for it. As such, this paper is far from an analysis that would attempt to retrace the intentions of the author of the Hochhausstadt, who himself praised his project as the solution to the most pressing problems of the contemporary city. Instead, a number of very different approaches is chosen for the interpretation (taking into account authors from the german speaking context and, most notably, from the anglo-saxon and french world). Finally, the discussion leads into a examination of interpretation itself and closes with a discussion of the possibility a critical theory of architecture

Architekturzeichnungen der deutschen Renaissance

Architekturzeichnungen sind nicht nur Medien zur Planung und Visualisierung von Architektur, sondern bedeutende Quellen historischer Entwurfstheorien, Entwurfspraktiken und Wissensproduktion. Während italienische Architekturzeichnungen etablierte Quellen der Renaissanceforschung sind, wird hier erstmals der Blick auf bislang vernachlässigte Zeichnungen der ›deutschen Renaissance‹ gelegt. Die vorliegende Studie untersucht sowohl die zeichnerischen Darstellungstechniken und Theorien als auch ihre allgemeine Bedeutung als Form- und Wissensspeicher. Der Autor analysiert dabei etwa die variable Verwendung der Zeichnungen vom Entwurfsmedium über das Rechtsdokument bis hin zur Prinzenerziehung und hebt den Stellenwert von Zeichnung und Zeichnungstheorie für verschiedene Professionen sowie das Selbstverständnis der Architekten hervor. Zudem werden erste Einblicke in die fürstliche und reichsstädtische Sammlungsgeschichte von Architekturzeichnungen in Kunstkammern, Bibliotheken und Kanzleien gegeben. Anhand von exemplarischen Fallstudien und neu erschlossenem Quellenmaterial werden so nicht nur neue Einsichten in die Funktionen und Semantiken zeichnerischer Produktion eröffnet, sondern auch übergreifende Fragen der historischen Wahrnehmung von Architektur in der Frühen Neuzeit verhandelt.Architectural drawings of the ›German Renaissance‹ have, with a few exceptions, remained unexplored objects. This is contrasted by the vast amount of surviving objects, of which roughly 8.000 drawings from the 16th to the early 17th century originate from the German territories. Despite being neglected for a long time, these drawings, however, convey a diverse picture of building in theory and practice, and are characterized by remarkable variations in their depiction of architecture. Aside from the various historical uses of the drawings, a closer examination can reveal the historical conditions for and the impacts of architectural drawing in general. The present study, therefore, aims to categorise the architectural drawings in order to extract their implied knowledge and to embed them in their respective historic discourses and epistemic systems. The main argument is that architectural drawings were not only tools for the design process of castles, gardens, civic buildings, or fortresses. Instead, they were part of complex communication processes, and were crucial objects of preserving architectural knowledge and invention. Architectural drawings should rather be understood as ›significant objects‹ (»Bedeutungsträger«) of cultural practices, conveying historic concepts of space and built environments. In order to determine the very diverse aspects of the architectural drawing in the Northern Renaissance, this study is based upon a select number of drawings from various regions of the German states and newly discovered written sources. Due to the lack of architectural drawings in the northern regions of Germany, the majority of the selected drawings are from the south and middle-east of Germany (e.g. in Dresden, Nuremberg, or Kassel). The lack of contemporary art historical studies on ›German Renaissance‹ architectural drawings has made it even more crucial to focus on historic material. Therefore, this study provides written sources dealing with concepts of ›drawing theories‹, as well as the thus far unknown concept of a treatise depicting design processes and functions of architectural drawings. In order to rethink the ›visual culture‹ of architectural drawings of the ›German Renaissance‹, this study relies on traditional art historical and historical methods (»Quellenkritik«) to evaluate the written and drawn sources, and on methods of media studies and visual studies (»Bildwissenschaft«) to disclose pictorial strategies of visualization and communication. This book is structured in four main chapters dealing with theory and profession, function and impact, practice, and design techniques of architectural drawings between 1500 and 1650 in the German countries. While the first three chapters are concerned with the theory, design techniques, historic, and social context of the drawings, the fourth chapter presents case studies reflecting their function, use, and impact. Although this analysis is hugely concerned with objects originating from the Holy Roman Empire, it aims to reconstruct a general idea of the complex phenomena of production, visualization, communication, display, and collecting of knowledge by the means of architectural drawings, which can easily be applied to objects from any other ›region‹ of that period. While being mainly used for common design processes, architectural drawings are defined by their wide-ranging utilisation, ranging from legal documents to material in the civic and princely education. It can be observed that draughtsmen of architectural drawings come from heterogeneous backgrounds to include not only architects, engineers, and town master masons, but also goldsmiths, structural draughtsmen, musicians, and even princes themselves. Accordingly, drawings could be plain administrative documents or, at times, valuable collection pieces, which is reflected in their depository – objects could be found at various places at the court or civic administration such as the registry, the library, and the armoury, but also in the Cabinet of Curiosities, or in the architect’s personal archive. Even with only a small number of known approaches theorizing architectural drawings and design practices during the 16th century, it is possible to reveal a broad influence on drawing theories, especially by perspective treatises and the so-called »Visier- und Messkunst« (measuring). Reconstructing the various places of producing, collecting, displaying, and studying architectural drawings shows that architectural drawings were a crucial part in cultural processes of understanding, organizing, and dealing with the built environment