3D-Technik simuliert Lichtbrechungen, Reflexionen und Schatten an der Karosserie
VW testet neue Modelle lebensnah

Wie der Kühlergrill des neuen Golf GTI bei Tag, Nacht, Sonne und Wolken wirkt, ob die Rückleuchten mit den verschiedenen Wagenfarben harmonieren und sich das Bremslicht vom Fahrlicht abhebt, diese Fragen untersuchen Designer und Entwickler bei VW heute nicht mehr am Modell, sondern in Echtzeit am PC. Der Autobauer hat 20 Millionen Euro in zwei virtuelle Visualisierungszentren investiert, die weltweit ihresgleichen suchen.

WOLFSBURG. Das Unternehmen verspricht sich von der neuen Technik eine um bis zu einem Drittel verkürzte Entwicklungszeit und Einsparungen in Millionenhöhe. "Die 3D-Technologie erlaubt einen nahezu realistischen Eindruck, so dass der Bau von physischen Modellen in verschiedenen Entwicklungsstadien entfallen kann - was Zeit und Geld spart", sagt VW-Sprecher Hans Kusznir. -Georg Allein um Lichteffekte, Spiegelungen und Schattenwürfe auf der Karosserie zu simulieren, waren bisher zum Teil Tage dauernde Berechnungen nötig. Und Gestaltungsfragen mussten durch eine Reihe von Modellen gelöst werden, die jeweils dem Vorstand zur Begutachtung präsentiert wurden, um den Feinschliff voranzutreiben.

Heute diskutieren Designer und Produktmanager bei VW Details der Entwicklung in einer Cave, einem Würfel mit 2,35 Metern Seitenlänge, auf dessen Seiten wie im 3D-Kino Bilder des Innenraums projiziert werden. Mit einer Spezialbrille entsteht ein plastischer Eindruck, so dass der Entwickler lenken, Außenspiegel einstellen oder die beleuchteten Instrumente lesen kann. Später einmal sollen sogar Fahrten durch die Stadt täuschend echt simuliert werden.

Möglich macht dies eine neue interaktive Visualisierungstechnik, die so genannte Ray-Tracing-Technologie, die Philipp Slusallek, Professor für Graphische Datenverarbeitung an der Universität Saarbrücken, mit seinem Team entwickelt hat. Den Wissenschaftlern gelang es, durch neue Algorithmen und eine Software für Standard-PCs eine Alternative zu üblichen hardware- basierten 3D-Graphik-Technologien zu entwickeln. Mit geringem Aufwand ist es nun möglich, die Beleuchtung von Objekten mehrmals pro Sekunde vollständig und physikalisch korrekt zu berechnen, was eine ungeheure Wirklichkeitsnähe erzeugt.

In der Cave werde der Anwender künftig um virtuelle Prototypen herumlaufen und sich darin spiegeln können, "wodurch eine größtmögliche Realitätstreue entsteht", sagt Forscher Andreas Pomi. Eine derartige Komplexität würde bei heute gängigen Visualisierungstechniken schlicht die Speicherkapazität sprengen. Allerdings ist beim Ray-Tracing die Datenaufbereitung recht aufwendig. Von jedem Bauteil müssen alle geometrischen Daten - bis ins kleinste Detail - eingelesen werden.

Die Ray-Tracing-Software der Saarbrücker Forscher wird inzwischen von der Firma InTrace vermarktet. Neben VW zählen Audi, EADS und Airbus zu den ersten Kunden. Zwar sind 3D-Simulationen in Design-, Ergonomie-, Montage- und Crashtestabteilungen weit verbreitet, aber immer noch hapert es an der wirklichkeitsgetreuen Darstellung. Daher arbeiten in vielen anderen Firmen die Entwickler in bestimmten Phasen auch heute noch mit Modellen.

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