Fahrzeugentwicklung

Fahrzeugmodule vergleichen mittels 3D-Lichtprojektionen

Dreidimensionale Modelle helfen dabei, Fahrzeugmodule wie den Vorderwagen optisch und/oder technisch zu beurteilen. Als kostensparendes und flexibles Verfahren hat sich sogenanntes Projection Mapping herausgestellt, das auf 3D-Lichtprojektionen basiert. Audi nutzt die Vorteile dieses innovativen Verfahrens und wird dabei von csi, einem Entwicklungspartner der Automobilindustrie, unterstützt.

Beim Projection Mapping werden die verschiedenen Bauteilumfänge, designtechnische Ausprägungen und etwaige Farbenvarianzen nicht als Hardware, sondern durch dreidimensionale Lichtprojektionen dargestellt.

Was mit der Skizze eines Automobildesigners beginnt, mündet im Idealfall zuletzt in einem realen Fahrzeug. Dazwischen liegen zahlreiche Entwicklungsphasen, in denen unter anderem Optik und Technik zueinander geführt werden. Dreidimensionale Darstellungen gelten hierbei als unabdingbar. Dementsprechend werden von den jeweiligen Entscheidungsträgern der Automobilindustrie zahlreiche Modelle in Auftrag gegeben, die unterschiedlich mit Farben gestaltet und mit Folien bezogen werden. Ein gutes, wenn auch teures Verfahren, das sich lange Zeit als einzige Möglichkeit der sicheren Beurteilung etabliert hat.

Seit einigen Jahren experimentieren nun Ingenieure der Branche mit optisch ausgefeilten 3D-Lichtprojektionen und haben damit inzwischen großen Erfolg. Auch Audi investiert in das Verfahren, an dem Mike Herbig, bei Audi aktiv im Bereich Vorentwicklung/ Innovationen, seit nunmehr zwei Jahren gemeinsam mit csi-Ingenieuren arbeitet. Viele gute Ideen dazu sind im csi-Konzeptstudio bereits entstanden.

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Die Grundlage bildet stets ein neutrales Modell in weißer Grundfarbe, das sich von bisher üblichen, „normalen“ Modellen in einigen Details unterscheidet. Herbig beschreibt: „Das von uns verwendete Modell hat zum Beispiel gerundete Kanten und weniger stark ausgeprägte Geometrien. Das ist insofern wichtig, weil die verschiedenen Bauteilumfänge, designtechnische Ausprägungen und etwaige Farbvarianzen nicht als Hardware sondern durch dreidimensionale Lichtprojektionen dargestellt werden. Harte Übergänge und konkrete Formen würden hier unsere Flexibilität unnötig stark einschränken.“

Kosten sparen – Flexibilität erhöhen

Die für die Umsetzung der verschiedenen Ausstattungsvarianten und Optiken notwendigen komplexen Lichtprojektionen werden mit Hilfe einer neu entwickelten Software generiert. Als Basis nutzen Experten von Audi und csi die vorliegenden CAD- und Package-Daten der Konstruktion. Diese werden um Vorgaben der verantwortlichen Designer, Entwickler und Führungskräfte ergänzt und schließlich über mehrere hochwertige Projektoren detailgetreu und mit beliebigen, farbigen Konturen auf das Modell projiziert.

Das csi-Konzeptstudio – eine Kreativwerkstatt, die unter anderem intensiv von Audi genutzt wird und in der zahlreiche innovative Ideen geboren werden.

Was heute relativ komfortabel und schnell umsetzbar ist, forderte laut Mike Herbig in der Entstehung ein hohes Maß an Kreativität: „Es war hochanspruchsvoll, die jetzt zum Einsatz kommenden Programme zu generieren. Aber der Aufwand hat sich gelohnt, denn das System birgt ein deutliches Kosteneinsparpotential.“ Entscheidend hierfür: War es früher notwendig, für jede gewünschte Variante ein eigenes, teures Modell als Hardware herzustellen, so genügt heute ein einziges. Herbig ergänzt: „Zudem ist der Aufwand für die individuelle Gestaltung mit Folien etc. klar höher als die softwarebasierte Umsetzung der 3D-Lichtprojektionen.

Mike Herbig, beschäftigt bei Audi im Bereich Vorentwicklung/Innovationen, war von Anfang an eng mit dem csi-Konzeptstudio und dem innovativen Projekt „Projection Mapping“ verbunden.

Damit verbunden sind weitere Vorteile: So lässt sich beispielsweise die darstellbare Variantenanzahl nahezu beliebig erhöhen. Diese enorme Flexibilität ermöglicht eine einfache und schnelle Absicherung verschiedenster Ideen. So lassen sich in kurzer Zeit zahlreiche Versionen direkt miteinander vergleichen, was die Selektion eines optimalen Ergebnisses deutlich erleichtert. „Darüber hinaus können wir die eingesparte Zeit in vielfältiger Weise kreativ nutzen“, ergänzt Herbig.

Position-Tracking passt die Perspektive an

Inzwischen geht Audi gemeinsam mit csi bereits den nächsten Schritt und setzt das sogenannte „Position-Tracking“ ein. Hier gilt es, die projizierten Bauteilumfänge und Packages für Personen aus unterschiedlichen Sichtwinkeln proportionsgerecht darzustellen. Hilfreich ist das beispielsweise für einzelne Personen wie Designer oder Führungskräfte, die sich um das Modell herumbewegen. Sie sehen dann stets die zu ihrer Position passende Ansicht. Bei diesem, aus der Kunstszene bekannten Verfahren wird der Kopf der betrachtenden Person permanent sensorisch erfasst und getrackt. Die Daten dazu verarbeitet eine Software und spielt automatisch die perspektivisch passenden Bilder ein.

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