Simulation und virtuelle Welten: Virtueller Messerundgang mit dem Smartphone

„Damit können Sie virtuell über das Siemens-Digitalisierungsforum laufen“, sagt Rebecca Johnson, und zeigt eine kleine Schachtel, in die sie gerade ihr Smartphone gesteckt hat. Das Smartphone-Display ist zweigeteilt, die beiden Bilder ergänzen sich beim Blick durch die zwei Linsen der Schachtel zu einem 3D-Eindruck.

Johnson, Expertin für Mobile Computing bei der globalen Siemens-Forschung Corporate Technology (CT), hat die App zur dreidimensionalen Visualisierung beliebiger Umgebungen für die Hannover Messe geschrieben. Ein innovatives Beispiel, wie Digitalisierung anschaulich wird.

Am Anfang stand das Vorhaben, das Smartphone mit der Software zu einem Lotsen in Gebäuden zu machen. „Für diese Indoor-Navigation gab es aber keine Karten“, erzählt Johnson.

„Also hatte ich die Idee mit dem Laserscanner. Wir machen uns einfach unsere eigenen Karten.“ So entstand beispielsweise eine dreidimensionale Darstellung einer Fabrikhalle einer Siemens-Fertigung in Trondheim.

Bei der CT gibt es Kollegen, die mit Laserscannern schon mehrere Anwendungen für Siemens entwickelt haben, beispielsweise die exakte Vermessung von Fahrgestellen oder Turbinenteilen.

Zum „Einlesen“ eines Raums wird ein Laserscanner an verschiedenen Stellen aufgestellt und macht jeweils eine Rundum-Aufnahme der Umgebung. Die Rohdaten des Scanners müssen aber aufwändig weiter verarbeitet werden.

„Diese Punktewolken verarbeitet dann Software von Siemens PLM“ (Product Lifecycle Management), erklärt Johnson.

Verbesserte 3D Visualisierung

Die Anwendung hat für Siemens PLM auch konkreten Nutzen: Für die Planung oder Umplanung einer Fertigung, wie sie bei Siemens-Kunden immer wieder vorkommt, haben die Kollegen nun ein handliches Werkzeug, mit dem sofort zeigen können, ob die Roboter in der neuen Linie auch reibungslos zusammenarbeiten. Um zu demonstrieren, wie schnell die Technologie umgesetzt werden kann, stand auch ein Miniaturscanner auf der Messe.

Aber jeder Stunde Scanzeit standen anfangs etwa zehn Stunden Rechenzeit im Computer gegenüber. Die Punktewolke enthält nämlich zahlreiche doppelte Aufnahmen und es entstehen Störungen in der Darstellung durch Spiegelungen oder wenn sich Personen im Bereich der Kamera aufhalten. „Alle diese Artefakte müssen herausgerechnet werden“, erklärt Johnson. „Und weil das so lange dauert, werden wir die Verarbeitung der Daten in die Cloud verlegen.“ Damit würde die Rechenzeit deutlich verkürzt.

Die Forscherin hat es geschafft, die 3D-Modelle in so kleine Datenmengen abzubilden, dass sie nun bequem in den Speicher von Smartphones passen. Das Ergebnis war auf der Hannover Messe 2015 zu bestaunen, kann aber weiterhin von jedem heruntergeladen werden (siehe Link rechts). Neben dem nachträglichen virtuellen Rundgang über das Digitalisierungsforum können sich Benutzer mit der App auch auf eine Reise durch die Abfüllmaschine begeben, einem weiteren Exponat, das Bundeskanzlerin Angela Merkel auf der Messe in Wirklichkeit besichtigt und dort einen personalisierten Parfumflakon bekommen hat.

Norbert Aschenbrenner

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