Automated and adaptive geometry preparation for ar/vr-applications

Product visualization in AR/VR applications requires a largely manual process of data preparation. Previous publications focus on error-free triangulation or transformation of product structure data and display attributes for AR/VR applications. This paper focuses on the preparation of the required geometry data. In this context, a significant reduction in effort can be achieved through automation. The steps of geometry preparation are identified and examined concerning their automation potential. In addition, possible couplings of sub-steps are discussed. Based on these explanations, a structure for the geometry preparation process is proposed. With this structured preparation process, it becomes possible to consider the available computing power of the target platform during the geometry preparation. The number of objects to be rendered, the tessellation quality, and the level of detail (LOD) can be controlled by the automated choice of transformation parameters. Through this approach, tedious preparation tasks and iterative performance optimization can be avoided in the future, which also simplifies the integration of AR/VR applications into product development and use. A software tool is presented in which partial steps of the automatic preparation are already implemented. After an analysis of the product structure of a CAD file, the transformation is executed for each component. Functions implemented so far allow, for example, the selection of assemblies and parts based on filter options, the transformation of geometries in batch mode, the removal of certain details, and the creation of UV maps. Flexibility, transformation quality, and timesavings are described and discussed

Nutzungsaspekte von Head-Mounted-Displays in industriellen Umgebungen

In der Produktentwicklung nimmt die Bedeutung von Head-Mounted-Displays (HMD) stetig zu. Mit HMDs ist es möglich, virtuelle Objekte zu betrachten und mit diesen in realem oder virtuellen Kontext zu interagieren. Die Entwicklung von HMDs im Entertainment-Bereich und die nativen Augmented-Reality(AR)-Funktionen von Smartphones und Tablets (Apple Inc. 2019, Google Inc. 2019) machen AR- und Virtual-Reality(VR)-Anwendungen einer breiten Nutzerbasis zugänglich. Die individuelle Entwicklung dieser Anwendungen ist mit heutigen Software-Werkzeugen umfangreich möglich. Im Bereich der Produktentwicklung und Schulung werden die Geräte ebenfalls genutzt, bedürfen jedoch intensiver Erforschung und Anpassung an individuelle Bedürfnisse. Besondere Anforderungen kommen auf AR- und VR-Systeme zu, wenn Nutzende kollaborieren möchten. Anders als im Entertainment-Bereich spielen hier die Genauigkeit der Sensorik, eine konsistente Wahrnehmung aller Teilnehmenden und Möglichkeiten zur Vermittlung von Ideen und Anmerkungen eine tragende Rolle. Als Werkzeug für einen solchen Gedankenaustausch werden neben verbaler Kommunikation und Textverkehr meist Annotationen genutzt. Bedingt durch gerätespezifische Eingabemethoden müssen Annotationssysteme und Annotationen in AR und VR anders gestaltet werden als in klassischen Desktopanwendungen. In einem Review erzeugte Annotationen beinhalten wichtige Informationen, die in den Entwicklungsprozess integriert werden müssen. Dementsprechend bedarf es einer Möglichkeit, Annotationen auch nach dem Review verwenden zu können. Diese verschiedenen Aspekte der Kollaboration sollen im Folgenden näher untersucht werden, um wichtige Erkenntnisse für den Einsatz von HMDs als Basis einer kollaborativen Umgebung zu vermitteln. [... aus der Einleitung

Automated and adaptive geometry preparation for ar/vr-applications

Product visualization in AR/VR applications requires a largely manual process of data preparation. Previous publications focus on error-free triangulation or transformation of product structure data and display attributes for AR/VR applications. This paper focuses on the preparation of the required geometry data. In this context, a significant reduction in effort can be achieved through automation. The steps of geometry preparation are identified and examined concerning their automation potential. In addition, possible couplings of sub-steps are discussed. Based on these explanations, a structure for the geometry preparation process is proposed. With this structured preparation process, it becomes possible to consider the available computing power of the target platform during the geometry preparation. The number of objects to be rendered, the tessellation quality, and the level of detail (LOD) can be controlled by the automated choice of transformation parameters. Through this approach, tedious preparation tasks and iterative performance optimization can be avoided in the future, which also simplifies the integration of AR/VR applications into product development and use. A software tool is presented in which partial steps of the automatic preparation are already implemented. After an analysis of the product structure of a CAD file, the transformation is executed for each component. Functions implemented so far allow, for example, the selection of assemblies and parts based on filter options, the transformation of geometries in batch mode, the removal of certain details, and the creation of UV maps. Flexibility, transformation quality, and timesavings are described and discussed

Automatisierung des Datenaufbereitungsprozesses für AR/VR-Anwendungen im Engineering

Die Produktvisualisierung in AR/VR-Anwendungen erfordert einen weitgehend manuellen Prozess der Datenaufbereitung. Bisherige Veröffentlichungen konzentrieren sich auf die fehlerfreie Triangulation oder Transformation von Produktstrukturdaten und Anzeigeattributen für AR/VR-Anwendungen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Aufbereitung der benötigten Geometriedaten. In diesem Zusammenhang kann durch Automatisierung eine deutliche Aufwandsreduzierung erreicht werden. Die Schritte der Geometrieaufbereitung werden identifiziert und auf ihr Automatisierungspotenzial hin untersucht. Darüber hinaus werden mögliche Kopplungen von Teilschritten diskutiert. Es wird eine Struktur für den Geometrieaufbereitungsprozess vorgeschlagen. Mit diesem strukturierten Prozess wird es möglich, die verfügbare Rechenleistung der Zielplattform bei der Geometrieaufbereitung zu berücksichtigen. Die Anzahl der zu rendernden Objekte, die Qualität der Tesselierung und der Detailgrad können durch die automatisierte Wahl der Transformationsparameter gesteuert werden. Es wird ein Software-Tool vorgestellt, in dem Teile der automatischen Aufbereitung bereits implementiert sind. Nach einer Analyse der Produktstruktur einer CAD-Datei wird die Transformation für jede Komponente (Bauteil oder Baugruppe) durchgeführt. Bisher implementierte Funktionen erlauben z.B. die Auswahl von Komponenten anhand von Filteroptionen, die Transformation im Batch-Modus, das Entfernen bestimmter Details und die Erstellung von UV-Maps. Flexibilität, Transformationsqualität und Zeitersparnis werden beschrieben und diskutiert

Automated and adaptive geometry preparation for ar/vr-applications

Product visualization in AR/VR applications requires a largely manual process of data preparation. Previous publications focus on error-free triangulation or transformation of product structure data and display attributes for AR/VR applications. This paper focuses on the preparation of the required geometry data. In this context, a significant reduction in effort can be achieved through automation. The steps of geometry preparation are identified and examined concerning their automation potential. In addition, possible couplings of sub-steps are discussed. Based on these explanations, a structure for the geometry preparation process is proposed. With this structured preparation process, it becomes possible to consider the available computing power of the target platform during the geometry preparation. The number of objects to be rendered, the tessellation quality, and the level of detail (LOD) can be controlled by the automated choice of transformation parameters. Through this approach, tedious preparation tasks and iterative performance optimization can be avoided in the future, which also simplifies the integration of AR/VR applications into product development and use. A software tool is presented in which partial steps of the automatic preparation are already implemented. After an analysis of the product structure of a CAD file, the transformation is executed for each component. Functions implemented so far allow, for example, the selection of assemblies and parts based on filter options, the transformation of geometries in batch mode, the removal of certain details, and the creation of UV maps. Flexibility, transformation quality, and timesavings are described and discussed

Nutzungsaspekte von Head-Mounted-Displays in industriellen Umgebungen

In der Produktentwicklung nimmt die Bedeutung von Head-Mounted-Displays (HMD) stetig zu. Mit HMDs ist es möglich, virtuelle Objekte zu betrachten und mit diesen in realem oder virtuellen Kontext zu interagieren. Die Entwicklung von HMDs im Entertainment-Bereich und die nativen Augmented-Reality(AR)-Funktionen von Smartphones und Tablets (Apple Inc. 2019, Google Inc. 2019) machen AR- und Virtual-Reality(VR)-Anwendungen einer breiten Nutzerbasis zugänglich. Die individuelle Entwicklung dieser Anwendungen ist mit heutigen Software-Werkzeugen umfangreich möglich. Im Bereich der Produktentwicklung und Schulung werden die Geräte ebenfalls genutzt, bedürfen jedoch intensiver Erforschung und Anpassung an individuelle Bedürfnisse. Besondere Anforderungen kommen auf AR- und VR-Systeme zu, wenn Nutzende kollaborieren möchten. Anders als im Entertainment-Bereich spielen hier die Genauigkeit der Sensorik, eine konsistente Wahrnehmung aller Teilnehmenden und Möglichkeiten zur Vermittlung von Ideen und Anmerkungen eine tragende Rolle. Als Werkzeug für einen solchen Gedankenaustausch werden neben verbaler Kommunikation und Textverkehr meist Annotationen genutzt. Bedingt durch gerätespezifische Eingabemethoden müssen Annotationssysteme und Annotationen in AR und VR anders gestaltet werden als in klassischen Desktopanwendungen. In einem Review erzeugte Annotationen beinhalten wichtige Informationen, die in den Entwicklungsprozess integriert werden müssen. Dementsprechend bedarf es einer Möglichkeit, Annotationen auch nach dem Review verwenden zu können. Diese verschiedenen Aspekte der Kollaboration sollen im Folgenden näher untersucht werden, um wichtige Erkenntnisse für den Einsatz von HMDs als Basis einer kollaborativen Umgebung zu vermitteln. [... aus der Einleitung

Nutzungsaspekte von Head-Mounted-Displays in industriellen Umgebungen

In der Produktentwicklung nimmt die Bedeutung von Head-Mounted-Displays (HMD) stetig zu. Mit HMDs ist es möglich, virtuelle Objekte zu betrachten und mit diesen in realem oder virtuellen Kontext zu interagieren. Die Entwicklung von HMDs im Entertainment-Bereich und die nativen Augmented-Reality(AR)-Funktionen von Smartphones und Tablets (Apple Inc. 2019, Google Inc. 2019) machen AR- und Virtual-Reality(VR)-Anwendungen einer breiten Nutzerbasis zugänglich. Die individuelle Entwicklung dieser Anwendungen ist mit heutigen Software-Werkzeugen umfangreich möglich. Im Bereich der Produktentwicklung und Schulung werden die Geräte ebenfalls genutzt, bedürfen jedoch intensiver Erforschung und Anpassung an individuelle Bedürfnisse. Besondere Anforderungen kommen auf AR- und VR-Systeme zu, wenn Nutzende kollaborieren möchten. Anders als im Entertainment-Bereich spielen hier die Genauigkeit der Sensorik, eine konsistente Wahrnehmung aller Teilnehmenden und Möglichkeiten zur Vermittlung von Ideen und Anmerkungen eine tragende Rolle. Als Werkzeug für einen solchen Gedankenaustausch werden neben verbaler Kommunikation und Textverkehr meist Annotationen genutzt. Bedingt durch gerätespezifische Eingabemethoden müssen Annotationssysteme und Annotationen in AR und VR anders gestaltet werden als in klassischen Desktopanwendungen. In einem Review erzeugte Annotationen beinhalten wichtige Informationen, die in den Entwicklungsprozess integriert werden müssen. Dementsprechend bedarf es einer Möglichkeit, Annotationen auch nach dem Review verwenden zu können. Diese verschiedenen Aspekte der Kollaboration sollen im Folgenden näher untersucht werden, um wichtige Erkenntnisse für den Einsatz von HMDs als Basis einer kollaborativen Umgebung zu vermitteln. [... aus der Einleitung

Automatisierung des Datenaufbereitungsprozesses für AR/VR-Anwendungen im Engineering

Die Produktvisualisierung in AR/VR-Anwendungen erfordert einen weitgehend manuellen Prozess der Datenaufbereitung. Bisherige Veröffentlichungen konzentrieren sich auf die fehlerfreie Triangulation oder Transformation von Produktstrukturdaten und Anzeigeattributen für AR/VR-Anwendungen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Aufbereitung der benötigten Geometriedaten. In diesem Zusammenhang kann durch Automatisierung eine deutliche Aufwandsreduzierung erreicht werden. Die Schritte der Geometrieaufbereitung werden identifiziert und auf ihr Automatisierungspotenzial hin untersucht. Darüber hinaus werden mögliche Kopplungen von Teilschritten diskutiert. Es wird eine Struktur für den Geometrieaufbereitungsprozess vorgeschlagen. Mit diesem strukturierten Prozess wird es möglich, die verfügbare Rechenleistung der Zielplattform bei der Geometrieaufbereitung zu berücksichtigen. Die Anzahl der zu rendernden Objekte, die Qualität der Tesselierung und der Detailgrad können durch die automatisierte Wahl der Transformationsparameter gesteuert werden. Es wird ein Software-Tool vorgestellt, in dem Teile der automatischen Aufbereitung bereits implementiert sind. Nach einer Analyse der Produktstruktur einer CAD-Datei wird die Transformation für jede Komponente (Bauteil oder Baugruppe) durchgeführt. Bisher implementierte Funktionen erlauben z.B. die Auswahl von Komponenten anhand von Filteroptionen, die Transformation im Batch-Modus, das Entfernen bestimmter Details und die Erstellung von UV-Maps. Flexibilität, Transformationsqualität und Zeitersparnis werden beschrieben und diskutiert