Workflow-Untersuchung der Erzeugung von Architektur-3D-Modellen aus 2D-Unterlagen

Bachelorarbeit S. Rey

Im Zuge der Digitalisierung obliegt auch die Architektur einem Wandel. Wurden vor der Jahrhundertwende Pläne noch mit Zeichenbrett, Butterbrotpapier und Graphikstift gezeichnet, ist der Rechner und eine geeignete CAD-Software heute nicht mehr wegzudenken. Dennoch gibt es noch viele Planungsbüros, die auf die Erstellung von parametrischen 3D-Modellen verzichten und auf reine 2D-CAD-Pläne mit einer Ansammlung von Polygonen, Linien und Bögen anfertigen. Für ältere Bauwerke wie Bauernhäuser mit Scheunen oder auch denkmalgeschützte Bauten bestehen vor allem handgezeichnete Pläne aus vergangenen Jahrzehnten. Diese sind oft ungenau, nicht maßstabsgetreu und bilden meist einen vorherigen Stand ohne bereits vorgenommene Umbaumaßnahmen ab. Auch aus diesen Unterlagen muss in der Regel ein 2D- oder 3D-Modell erzeugt werden, um dieses dann in Form eines Bauantrags dem zuständigen Amt vorzulegen.

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Untersuchung von Einflussgrößen zur Verbesserung der Immersion im virtuellen Fahrversuch an einem Fahrsimulator

Bachelorarbeit S. Görnert

Heutzutage ist der virtuelle Fahrversuch eine oft genutzte Alternative zu Testfahrten in realen Umgebungen. Die Vorteile liegen in verschiedenen Bereichen: Kosten-Nutzen, Sicherheit und Ethik. So sind Realfahrten schwerer kontrollierbar, reproduzierbar und manipulierbar und Umbauten an echten Fahrzeugen sind sowohl zeit- als auch kostenaufwändig, während ein Parameter am PC mit wenigen Klicks ausgetauscht werden kann. Recherchen zeigen, dass bereits zahlreiche Publikationen zu dem Thema der Fahrverhaltensvalidität existieren. Der Fokus liegt jedoch meist auf Validitätsanalytik und weniger auf der Gestaltung der Simulationsumgebungen.

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Untersuchung von Verfahren zur 3D-Reproduktion von Makrostrukturen

Bachelorarbeit T. Zimmermann

Seit ein paar Jahren steigt der Verkauf vielfältiger Produktreihen über das Internet stark an. Die Problematik eines Onlinekaufes besteht für die Kunden darin, dass sie das Produkt nicht wie in einer Geschäftsstelle real begutachten und anfassen können, sondern lediglich dazu in der Lage sind, diese auf ihrem Bildschirm in Form eines Fotos oder Videos zu erfassen. Deshalb ist an dieser Stelle für den Anbieter wichtig, den Kunden die Produkte durch die Nutzung von geeigneten und realistischen Werbemitteln detailliert zu präsentieren, damit ihnen eine wirklichkeitsgetreue Vorstellung ermöglicht werden kann. Aus diesem Grund werden heutzutage zusätzlich zu den klassischen Werbemitteln wie Bildern und Videos verstärkt 3-D-Computergrafiken eingesetzt, welche mithilfe von 3D-Modellen und -Animationen den exakten Aufbau des Produktes deutlicher darstellen können oder mit verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten verglichen werden.

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Vergleich der Methoden zur Erweiterung von 360° Panoramatouren durch die Verwendung von Tiefeninformationen in krpano

Bachelorarbeit M. Plüddemann

Virtuelle Panoramatouren bieten eine gute Möglichkeit, sich ein Bild von fremden Orten zu machen. Ein bekannter Anwendungsfall ist hierbei "Google Street View", ein Online-Dienst, der es den Anwendern ermöglicht, Straßen bequem über das Internet zu erkunden. Einen der Reize macht dabei auch die Interaktivität aus. Die Anwender können sich selbstständig in dem jeweiligen Panoramabild umschauen und in der Panoramatour navigieren. Der Übergang zwischen zwei Panoramabildern gestaltet sich bezogen auf die Immersion jedoch als problematisch. Üblicherweise wird dabei nämlich ein schlichter Überblendungseffekt verwendet, welcher dafür sorgt, dass die Anwender in das nächste Panoramabild springen, ohne eine eigentliche räumliche Bewegung zu vernehmen.

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Untersuchung der Möglichkeiten und Grenzen bei der Automatisierung des Aufbaus eines Muskelsystems in Maya

Masterarbeit N. Spies

3D Animationen gehören zum Bereich der Computergrafiken und das Animieren von verschiedensten Charakteren ist ein Teil davon. Um Charakteranimationen realistisch wirken zu lassen sind verschiedene Qualitätsmerkmale zu beachten, zum einen gehört die Bewegung des Körpers und der darauf liegenden Haut dazu. In der Realität werden Signale vom Gehirn zu den Muskeln gesendet und diese fuhren eine Bewegung durch, bei Animationen ist das jedoch anders. Virtuelle Charaktere bestehen aus einem Skin, der Haut, und einem Rig, dem Skelett. Die Bewegung des Rigs wird animiert und die Haut bewegt sich in Abhängigkeit zu diesem. Doch gibt es in Maya einen kaum genutzten Zwischenschritt, ein Muskelsystem, das die Bewegung des Skins beeinflusst, um Animationen realistischer wirken zu lassen.

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3D-Motion-Design als Kommunikationsmittel für komplexe und abstrakte Sachverhalte

Bachelorarbeit S. Friedrich

Videos sind eine sehr effiziente Form der Wissensvermittlung. Aber Realfilm stößt gerade im naturwissenschaftlichen Bereich oft an seine Grenzen: Man kann zum Beispiel nicht den Blutkreislauf im Menschen filmen; genauso schwierig ist es, chemische Prozesse auf molekularer Ebene aufzunehmen. Hier ist man also angewiesen auf Animationen, mit deren Hilfe man diese komplexen Abläufe visualisieren kann. In der Vergangenheit waren diese jedoch häufig sehr aufwändig und zeitintensiv in der Produktion, wenn man an handgezeichnete Frame-By-Frame Animationen denkt. Heute gibt es durch die rapide Technologieentwicklung neue Methoden und Ansätze. Insbesondere die neuen Techniken des sogenannten Motion-Designs im 3D Bereich. Hier lassen sich beispielsweise schnell eine große Anzahl von duplizierten Objekten animieren, was früher unvorstellbar gewesen wäre .

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Untersuchung der Verwendbarkeit von Photogrammetrie im Bereich Fashion

Bachelorarbeit J. Hilka

Die Digitalisierung und das virtuelle Einkaufen entwickelt sich derzeit immer stärker zu einem Trend. Kleidung wird häufiger überwiegend im Onlineshop gekauft. Online sind die Produkte meist durch einige Bilder abgebildet und aus wenigen Winkeln sichtbar. Daher ist die Entwicklung eines virtuellen Verkaufsraums, durch den sich der Kunde bewegen und die Produkte aus allen Winkeln interaktiv betrachten kann, eine ansprechende Alternative zu dem Einkaufen vor Ort. Es steigert nicht nur das Engagement und das Einkaufserlebnis, sondern unterstützt das Vorstellungsvermögen. Dadurch kann unter anderem deutlich die Retourenquote gesenkt werden. Zusätzlich ist es möglich damit neue Kollektionen vorzustellen und das dazugehörende Thema mit immersiven virtuellen Objekten zu ergänzen.

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Untersuchung von Individualisierbarkeit von virtuellen Meetingräumen

Bachelorarbeit T. Ravichandran

Vor allem in der heutigen Zeit hat die virtuelle Realität beispielsweise durch die Anwendung in der Medizin, Architektur und vielen anderen Bereichen immer mehr an Bedeutung gewonnen. Eine in Unternehmen viel geschätzte Anwendung ist die Nutzung von VR Meetingräumen. Die sogenannten Hybrid-Meetings dienen dazu, sowohl die Vorteile der digitalen Meetings als auch der in-person Meetings in sich zu vereinen und eine realitätsnahe virtuelle Zusammenkunft zu ermöglichen.

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Automatische Konvertierung von Xfrog Shader-Netzwerken

Masterarbeit B. Wilde

In der Computergrafik stellt die realistische Darstellung von Vegetation eine besondere Herausforderung dar. Die enorme Vielzahl an existierenden Pflanzen und Gewächsen bietet eine nahezu unendliche Anzahl an Möglichkeiten, eine 3D-Szene mit Modellen der Vegetation zu bestücken. Damit der Nutzer nicht jede einzelne benötigte Pflanze modellieren und texturieren muss, bieten Unternehmen wie Xfrog eine große Auswahl an 3D-Modellen der Vegetation zum Kauf an. Diese Modelle werden algorithmisch erzeugt und die Texturen werden per Scan erstellt. Aus den Texturen werden wiederum Materialien erstellt, die von den verschiedenen am Markt erhältlichen Renderern interpretiert und schließlich gerendert werden können.

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Verwendung der Unreal-Engine für das Rendern hochauflösender photorealistischer Ansichten

Bachelorarbeit B. Crombach 

Wenn hochaufgelöste Renderings von 3D-Szenen benötigt werden, gestaltet sich dies als eine zeitaufwändige Aufgabe. Eingesetzt werden solche Bilder beispielsweise für Panorama-basierte virtuelle Touren oder für hochwertige Visualisierungen. Um den Renderprozess solcher Bilder zu beschleunigen, bietet es sich an eine Game Engine als Renderer einzusetzen, da diese heutzutage in der Lage sind photorealistische Bilder in Echtzeit zu generieren. Um das bestmögliche Ergebnis bei einer hohen Auflösung aus der Game Engine herauszuholen, werden Qualitätseinstellungen benutzt, welche nicht mehr in Echtzeit lauffähig sind, dementsprechend wird die Game Engine wie ein Offline-Renderer verwendet. 

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Das Labor

BPP/BA-Betreuung

Wenn Sie Interesse an der Betreuung der Praxisphase mit anschließender Bachelorarbeit im Bereich 3D, VR/AR oder einem anderen der Themen des GDV-Labors und vielleicht auch schon eine Firma dafür gefunden haben, kontaktieren Sie uns einfach. Wir stehen gerne für die hochschulseitige Betreuung zur Verfügung.

Prof. Dr. Cornelius Malerczyk
M. Sc. Hans Christian Arlt