Seit mehreren Jahren wird im Fachbereich Gestaltung, Studiengang Innenarchitektur 3D-Computergrafik und -animation in Lehrveranstaltungen ausgebildet und in Projekt- und Diplomarbeiten als Darstellungsmedium angewandt. Eine besondere Herausforderung stellen dabei die 3D-Visualisierungen von historischen Gebäuden dar. Mit den beiden nachfolgenden Beispielen soll der Einsatz und die curricularen Verknüpfung der CA-Technologie mit Studienarbeiten und Projekten zum Thema >DenkmalpflegeJagdschlosses PlatteSchiffenberg< bei Gießen. Im Rahmen einer Projektarbeit wurden mehrer Konzepte entwickelt, Entwürfe erstellt und mittels Computeranimationen öffentlich präsentiert. In Kooperation mit dem Studiengang Fernsehtechnik (FH-Wiesbaden) wurde von zwei Studenten eine Videodokumentation über den gesamten Projektverlauf erstellt. Neben dem Aufzeigen der Arbeitsprozesse und dem Vorstellen des Lehrkonzeptes für die curriculare Einbindung der CA-Technologie werden aktuelle Studienergebnisse anhand von Videoprojektionen vorgestellt

Brück, E.

Krebs, F.

Online-Publikationssystem der Bauhaus-Universität Weimar

Prof. Dr. Ing. Falk KrebsDipl. Industriedesigner Edgar BrückFachhochschule WiesbadenFachbereich GestaltungStudiengang Innenarchtektur3D-Computergrafik und -animation als Instrument der Visualisierungim Bereich Entwurf und Denkmalpflege.Anwendungsbeispiele, Problematiken, Möglichkeiten und Prognosenim curricularen Umfeld der HochschuleInstrument, Werkzeug, Medium ...Allgemeines zu CAD-Anwendungen im Studiengang InnenarchitekturSeit 1986 werden im Studiengang Innenarchitektur an der Fachhochschule Wiesbaden EDV-Systeme inder Lehre eingesetzt. Die Computeranwendungen sind eingebunden in die fachbezogene Ausbildung. Einbreitgefächertes, praxisorientiertes Studienprogramm umfaßt neben dem Schwerpunkt Innenraumgestaltung dieBereiche Messebau, Ausstellungsgestaltung, Einrichtungs- und Möbeldesign, Bühnenbild, Altbausanierung undDenkmalschutz. Als ein Instrument im Gestaltungsprozeß unterstützen die Computersysteme die Entwicklungund Darstellung der Designvorhaben der angehenden InnenarchitektInnen.Computervisualisierung im Studiengang InnenarchitekturNeben den traditionellen berufsspezifischen Darstellungstechniken wie Freihandzeichnen, TechnischesZeichnen, Modellbau und Photographie hat sich in den letzten Jahren die 3D-Computergrafik und -animation alsweiteres Darstellungsmedium etabliert. Immer öfter werden Studien-, Projekt- und Diplomarbeiten alternativoder ergänzend mit dieser Technik präsentiert. Das dafür notwendige Know-how wird in einerLehrveranstaltung vermittelt. Zum Einsatz kommen die Autodesk-Programme 3D-Studio und Animator-Studio.Dabei hat sich deren Bedienerfreundlichkeit als sehr vorteilhaft erwiesen. Trotz der hohen Komplexität dieserAnwendungen gelingt es dem unerfahrenen Anfänger bereits nach kurzer Einarbeitungszeit, die ersten 3D-Modelle zu erstellen und in Bewegung zu versetzen. Auch ohne die Tiefen des Programms auszuloten, lassensich sehr schnell einfache, schematische Volumenmodelle zum Visualisieren von Geometrien undFunktionsbereichen erstellen. Mit steigendem Anspruch an den Detailierungsgrad der Darstellung werden auchdie Anforderungen an das Programm und die Kenntnisse der Benutzer erweitert. Als günstig für die Akzeptanzdes Mediums hat sich der allgemeine Preisverfall (trotz erheblicher Leistungsverbesserungen) bei der Hard-und Software ausgewirkt, so daß immer häufiger Studierende ihre eigenen Systeme zu Hause haben.Entsprechend dem breitgefächerten Studienprogramm sind auch die Einsatzmöglichkeiten dieserTechnologie sehr vielfältig. Eine besondere Herausforderung stellen dabei die 3D-Visualisierungen vonhistorischen Gebäuden dar. Mit nachfolgenden Beispielen soll der Einsatz und die Verknüpfung der CA-Technologie mit Studienarbeiten und Projekten zum Thema "Denkmalpflege" aufgezeigt werden.Anwendungsbeispiele1. Rekonstruktion und VisualisierungBei der ersten Arbeit handelt es sich um die Rekonstruktion und Visualisierung des ehemaligen JagdschlossesPlatte in der Nähe von Wiesbaden. Vorrangiges Ziel dieser Lehrveranstaltung war das Kennenlernen der 3D-Computertechnologie. Durch eine praxisbezogene Aufgabenstellung sollen die erlernten Fähigkeiten angewandtund vertieft werden. Bei der Auswahl des Objekteswar neben dem lokalen Bezug die herausgehobenekunsthistorische Bedeutung des Bauwerkes vonbesonderem Interesse. Das klassizistische Gebäudewurde in den letzten Kriegstagen des ZweitenWeltkrieges durch eine Fliegerbombe zerstört. Mit derStudienarbeit unterstützt die studentische Arbeitsgruppedie Initiative Jagdschloß Platte. Der Verein hat sichdie schrittweise Wiederherstellung des Baudenkmalszum Ziel gemacht. Bei der Beschäftigung mit demGebäude und den historischen Materialienkristallisierte sich hinsichtlich einer 3D-Visualisierungeine Reihe von Themen heraus. Da sich innerhalb des vorhanden Zeitrahmens nicht alle Themen realisierenließen, wurden die drei wichtigsten Aspekte bearbeitet:1.Darstellung des gesamten Gebäudes im Außenbereich2.Detailierte Darstellung des inneren Treppenhauses (Rotunde)3.Darstellung der klassizistischen Geometrie des Gebäudes (Triangulatur)Den bauhistorischen ”Input” erhielt die Arbeitsgruppe durch die Kunsthistorikerin Dr. Gabriele Fünfrock. Sieleistete die archivalische Aufarbeitung und lieferte die wissenschaftlichen Grundlagen für dieDetailierte Darstellung des Gebäudes im Außenbereich und des inneren Treppenhauses (Rotunde)Rekonstruktion und Visualisierung. In einer interdisziplinären Zusammenarbeit mit dem StudiengangFernsehtechnik an den FH Wiesbaden wurden die Computeranimationen auf Video aufgezeichnet und mitprofessionellem Equipment nachbearbeitet, geschnitten und vertont.Bei der Analyse der Gebäudegeometrie zeigte sich, daß das Jagdschloß ein Paradebeispiel fürklassizistische Architektur darstellt. Der Architekt Ludwig Schrumpf hatte aus den Grundformen Kreis undQuadrat unter Einbeziehung der Diagonale als Richtungselement das komplette Gebäuderaster entwickelt.Diese Besonderheit wurde mit Hilfe einer Computeranimation in Form eines Erklärfilms dargestellt. Esillustriert, wie sich in spielerischer Art aus den Formen Kreis und Quadrat zunächst ein Grundrißrasterentwickelt. Aus dem gleichen Quadrat entfaltet sich das Höhenraster des Gebäudes. Die innenliegende Rotundemit der Kuppel entsteht ebenso formbestimmt wie die komplette Dachkonstruktion. Durch ein gläsernes Modellkann die dem Betrachter verborgene Geometrie verdeutlicht werden. Storyboard für die Computeranimation ”Das Prinzip”2. Umnutzung historischer Bausubstanz am Beispielder ehemaligen Klostersanlage "Schiffenberg" bei GießenIn einer Projekveranstaltung unter der Leitung von Professor Dr. Falk Krebs hatte sich eine Gruppe von 24Studenten und Studentinnen über ein Jahr mit der ehemaligen Klosteranlage Schiffenberg bei Gießenbeschäftigt. Aufgabe war die Entwicklung von Umnutzungskonzepten und darauf aufbauend die Ausarbeitungvon Gestaltungsentwürfen.Die mittelalterliche Anlage ist im Besitz der Stadt Gießen und wird z. Z. vorwiegend als Ausflugsziel undVeranstaltungsort genutzt. Mit großem Interesse wurde deshalb die Arbeit während der gesamtenBearbeitungszeit von der Stadtverwaltung und dem Amt für Denkmalpflege in Gießen begleitet und tatkräftiggefördert.Eine weitere Unterstützung erhielt die Projektgruppe wiederum durch die fachübergreifendeZusammenarbeit mit dem Studiengang Fernsehtechnik. Betreut durch Professor Dr. Rolf Hedtke undDiplomingenieur Matthias Schnöll erstellten zwei Studenten einen Videofilm über die Arbeit derInnenarchitekturkommilitonen. In dokumentarischer Form werden in diesem Film alle Phasen derProjektbearbeitung gezeigt. Von der Aufgabenstellung über das Gebäudeaufmaß, die Entwurfsarbeit bis hin zurErstellung und Präsentation mittels 3D-Visualisierung wird die Arbeitsweise der Studierenden erläutert.Um ihre Entwürfe und Gestaltungsvorschläge zu entwickeln und darzustellen, verwendeten mehrereStudierende aus der Projektgruppe das Medium Computer. Unter Anleitung des Diplomdesigners Edgar Brückentwickelten sie zunächst mit Hilfe der Programme AUTOCAD und 3D-Studio ein dreidimensionalesGebäudemodell der Klosteranlage.In die vorhandene Bausubstanz wurden die jeweiligen Entwürfe der einzelnen Studenten eingefügt. DieEntwurfsbesprechungen fanden oftmals direkt am Computer statt. Änderungen und Varianten konnten dadurchdirekt dargestellt werden. Nachdem die Entwurfphase abgeschlossen war, wurden für die Präsentationaufwendig gestaltete Computeranimationen mit sehr großer Detailiertheit erstellt. In der weiterenZusammenarbeit mit den Fernsehtechnikstudenten wurden diese Computeranimationen im digitalenOfflineschnitt auf der FAST VIDEOMACHINE in den Videofilm eingearbeitet.Wireframe-Darstellung der mittelalterlichen BasilikaDie Ergebnisse dieser umfangreichen Projektarbeiten wurden als Ausstellung im Kloster Schiffenberg zum"Tag des offenen Denkmals" am 8. September 1995 öffentlich präsentiert. Der Lohn der Arbeit war diepositive Resonanz der Besucher bezüglich der inhaltlichen, kreativen und optischen Qualität derGestaltungsvorschläge. Besonders freuten sich alle Beteiligten über die Fernsehberichterstattung zum "Tag desoffenen Denkmals" im Hessischen Rundfunk, bei dem diese Projektarbeiten vorgestellt wurden und auch Teiledes Videos der Fernsehtechnikstudenten über den Sender gingen.In die vorhandene Bausubstanz wurden die jeweiligen Entwürfe eingefügt.Problematiken im Umgang mit der 3D-Computertechnologie:Allgemeine Problematiken:Hoher Lernaufwand für die StudierendenKomplexe Technologien erfordern eine relativ lange Einarbeitungszeit. Mit jedem Betriebssystem oder Programm-Update wird nochmals ein Schulungsaufwand notwendig. Bestehende Studienprogramme können diese Entwicklung nicht in vollem Umfang berücksichtigen. Um solide Kenntnisse in diesem Berich zu erwerben, müssen die Studierenden eine längere Studienzeit in Kauf nehmen.Hohe Investitions- und UnterhaltungskostenHoher Betreuungsaufwand /Ausbildung der AusbilderSpezielle Problematiken:Abhängigkeit des Zeitaufwandes für die Bearbeitung vom Detailierungsgrad der Visualisierung.Aus dem Wunsch nach immer größerer Realitätsnähe ergibt sich die Notwendigkeit der weiteren Detailierung. Zwangsläufig verlängert sich dadurch die Bearbeitungszeit. Ab einem bestimmten Detailierungsgrad wächst der zeitliche Aufwand jedoch nicht mehr linear, sondern exponentiell an"Produkt" VideoWährend die Erstellung von 3D-Grafiken schon relativ hohe Fertigkeiten von dem Bearbeiter verlangt, kommen bei der Erstellung von Animationen weitere spezielle Probleme hinzu. Das dazu benötigte Fachwissen findet man traditionell eher in der Film- und Fernsehproduktion, in den Berufsbildern Regie, Dramaturgie, Kamera, Schnitt, Ton usw. Technologisch ist es heute möglich, alle anfallenden Arbeiten auf einem multimedia-fähigen PC auszuführen. Voraussetzung ist jedoch, daß auch alle dazu erforderlichen Programme beherrscht und, was noch wichtiger ist, gestalterisch richtig eingesetzt werden. Das hierfür notwendige Fachwissen muß ebefalls vermittelt werden. Abgesehen von der Diskussion, ob diese Inhalte in einem normalen Studienprogramm für Innenarchitekten noch sinnvoll sind oder nicht, bietet sich alternativ bei diesen Bearbeitungschritten die interdiszipliäre Zusammenarbeit mit anderen Studiengängen und Fachgebieten (Kommunikationsdesign, Medienproduktion, Fernsehtechnik usw.) an.Möglichkeiten:Eine wesentliche Qualität der 3D-Computertechnologie für den Bereich Denkmalpflege liegt in der realitätsnahen, erlebbaren Darstellungsart.Die Hauptanwendungsgebiete sind:Rekonstruktion vergangener (angrenzend an Archäologie) bzw. teilweise zerstörter Architektur.Darstellung des kunsthistorischen, baustilgeschichtlichen Werdeganges eines Gebäudes (Veränderung über die Jahrhunderte)Planungs- und Präsentationshilfe bei Erweiterungs- oder Umnutzungsvorschlägen für historische Bausubstanzen.Auch für nicht "planerfahrene" Personen eine lesbare Darstellungsart und daher hervorragend geeignet für öffentlichkeitswirksame Präsentationen.Darstellung von Prozessen (Verkehrserschließung o. ä.) und "Unsichtbarem" (z.B. Triangulatur o. ä.)NebeneffektIm Gegensatz zu den traditionellen Darstellungsmethoden verlangt die Visualisierung mittels eines 3D-CAD-System von Anfang an eine sehr exakte Beschreibung der räumlichen Gegebenheiten. Im Umkehrschlußbedeutet dies aber auch, daß durch die Beschäftigung mit diesen Systemen das räumliche Sehen und daskonstruktive Verständnis trainiert wird; ein Nebeneffekt, der gerade in der Ausbildungssituation sehr erwünschtund von großem Nutzen ist.Versuch einer PrognoseLeistungsfähigere Systeme, schnelle Datennetze und einfacher zu bedienende Anwendungen lassen denComputer immer mehr zum allgegenwärtigen Arbeits- und Kommunikationswerkzeug werden. DieNotwendigkeit, komplexe Sachverhalte zu verdeutlichen, wird durch den Einsatz multimedialer Hilfsmittelerleichtert. Durch die Festlegung von Standards für die 3D-Übermittlung (VRML 2) im Internet wird dieKommunikation wesentlich vereinfacht und der Bedarf an 3D-Visualisierungen wird enorm ansteigen. In vielenBereichen wird zur Zeit fieberhaft gearbeitet, um bestehende Produkte entsprechend dreidimensionalaufzuarbeiten und verfügbar zu machen. Einige dieser multimedialen Datenbanken mit 3D-Objekten sind schonüber Internet abrufbereit.Auch im Bereich der Denkmalpflege kann man einige bereits Ansätze in diese Richtung erkennen. InZukunft ist zu erwarten, daß auch hier die neuen Technologien häufiger genutzt werden. Denkbar wäre zumBeispiel eine 3D-Dokumentation denkmalgeschützter Bauten, baustilkundliche Lernsoftware mit 3D-Objekten,Visualisierungen von archäologischen Funden usw.Damit diese Anwendungen auch qualitativ überzeugen, muß an den Ausbildungsorten im Umgang mit denneuen Technologien vermehrt geforscht und gelehrt werden.Prof. Dr. Ing. Falk KrebsSeit 1992 an der Fachhochschule WiesbadenLehrgebiete: "Bausubstanzerhaltung und -verbessserung" - Entwurf, Denkmalpflege, Baugeschichteim Studiengang Innenarchitektur des Fachbereichs GestaltungDipl. Industriedesigner Edgar BrückSeit 1990 zuständig für die Betreuung der CAD-Labors des FB-Gestaltung,Lehrauftrag für 3D-Computergrafik und -animation

3D-Computergrafik und -animation als Instrument der Visualisierung im Bereich Entwurf und Denkmalpflege

Digitale Bibliothek Thüringen

https://e-pub.uni-weimar.de/opus4/files/523/092IKM97.PDF

3D-Computergrafik und -animation als Instrument der Visualisierung im Bereich Entwurf und Denkmalpflege

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Online-Publikationssystem der Bauhaus-Universität Weimar

Digitale Bibliothek Thüringen