Virtual Engineering Labor

Im Fokus stehen die Wechselwirkungen von Planungsprozessen und konkreten Fertigungsverfahren im Sinne einer Qualitäts- und Effizienzsteigerung und einer daraus resultierenden optimierten Entscheidungsfindung. Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz der computergestützten Werkzeuge ist dabei die Verfügbarkeit von geometrischen, topologischen und semantischen Produktinformationen in einem konsistenten digitalen Datenmodell. Auf dieser Grundlage wird ein zyklisches Planungsverfahren aufgesetzt, das die Produkt-Modellierung, immersive Visualierung, schnelle Prototypenfertigung, deren manuelle Bearbeitung sowie die digitale Rückführung durch 3D Scan Verfahren zu einem geschlossenen Entwicklungskreislauf fügt. Im Sinne eines principle-based Reverse Engineerings werden konstruktive und Gestalt gebende Prinzipien und Typologien analysiert und als Modellierungsregeln zugrunde gelegt. Einen weiteren wichtigen Punkt spielt die Einbeziehung fertigungsbezogener Anforderungen und Contraints in den Konstruktionsprozess. Folgende Technologien werden hierzu im Labor vorgehalten:

• Das Haptic Device System dient der Modellierung komplexer Freiformen mit taktiler Wahrnehmungsmöglichkeit von virtuell Modellen durch Force Feedback Funktionalitäten. Die Anlage eignet sich gut zum Einsatz in frühen Planungsphasen der Modellierung.

• Für die Überführung virtueller Teilmodelle in die Realität stehen leistungsfähige Rapid Prototypinganlagen zur Verfügung. Die mit Lasercutter, 3-Achsfräse oder 3D Drucker erstellten Produkte dienen der haptischen Überprüfung der Planung und können zur Verbesserung von Konstruktion, Funktion und Gestaltung manuell modifiziert werden.

• Stationäre und mobile 3D-Scanner zur Unterstützung von Reverse Engineering Verfahren erfassen beliebige Freiform-Objekte als Grundlage des architektonischen Entwurfs.

• Aktive 3D Stereo Projektionseinrichtung mit Gestensteuerung und Tracking Unterstützung. Kleine Arbeitsgruppen können intensiv über einzelne Schritte und Fragestellungen im virtuellen Planungsprozess diskutieren und auf Grundlage realitätsnaher Visualisierungen gesicherte Planungsentscheidungen treffen.

Die Auswahl der eingesetzten Werkzeuge konzentriert sich dabei auf technische Komponenten, die derzeit an der Schwelle zur Diffusion in die architektonische Planungspraxis stehen und mittelfristig flächendeckend im Planungsalltag von Architekten Verwendung finden werden. 

Einführung in das Labor auf dem Youtube Channel des KIT: