Konzepte zur 3D-Visualisierung in einem webbasierten Produktkonfigurator auf der Basis von CAD-Daten

Abstract

In Zeiten wachsender Kundenanforderungen, globalen Wettbewerbs und der in allen Lebensbereichen erkennbaren Tendenz zur Individualisierung steigt der Bedarf für Unternehmen, ihre Produkte möglichst vorteilhaft zu präsentieren. Die Individualisierung führt zu Produkten, die speziell an Kundenanforderungen angepasst werden, dies geschieht mithilfe wissensunterstützter Technologien, wie Online-Produktkonfiguratoren. Zur Nutzung bereits vorhandenen Wissens besteht der Wunsch nach der Weiterverwendung von 3D-Modellen aus der heutzutage computergestützten Konstruktion für die Online-3D-Visualisierung. Als Hauptziele dieser Arbeit wurde einerseits die Schaffung eines Überblicks über den Stand der Technik und andererseits die Vorstellung von Konzepten zur Realisierung von Online-3D-Visualisierungslösungen auf der Basis von CAD-Daten definiert. Im ersten, hauptsächlich theoretischen Teil, werden die Grundlagen in den an das Thema angrenzenden Fachgebieten, Mass Customization, Produktbeschreibung in 3D-CAD-Modellen und so genannte -Web3D--Technologien erläutert. Der darauf folgende Teil widmet sich der Umsetzung von Prototypenlösungen mit zwei Anbietern, die zwei unterschiedliche Herangehensweisen an 3D- Visualisierungsprobleme repräsentieren: den CAD-nahen und den visualisierungsnahen Ansatz. Ausgehend von den realisierten Prototypen und weiteren Untersuchungen werden spezifische Problemfelder identifiziert. Zu den Problemfeldern werden im letzten Teil Lösungskonzepte vorgestellt, die mit Hilfe der Methoden der Induktion (Schluss vom Speziellen auf das Allgemeine) und des Rückwärtsschreitens (ausgehend vom Ergebnis, schreitet man Schritt für Schritt zurück, um mögliche Lösungswege zu identifizieren) entwickelt werden. Die zentralen Ergebnisse der Arbeit sind also einerseits die detaillierte Technologieübersicht und andererseits die Lösungskonzepte, die bei der Umsetzung von Visualisierungslösungen, v.a. jenen, die auf ähnlichen Anforderungen beruhen, Unterstützung bieten. Ein wichtiger Grundsatz ist hierbei immer die möglichst vollständige Weiterverwendung von bereits vorhandenen CAD-Daten zur Vermeidung vermeidbarer Redundanzen.

In times of rising customer needs, global competition and the tendency towards individualisation in every area of life the necessity for companies to present their products in the most favourable way is increasing. Individualisation leads to highly customised products, tailored to suit clients- needs by means of knowledge-supported technologies like online product configuration systems. Based on the desire to thoroughly exploit existing knowledge, the subsequent use of 3D-models, that had originally been created in the process of digital design engineering, for online 3D-visualisation purposes is considered essential. The main aims of this thesis have been defined as follows: on the one hand to provide a general overview concerning the state of the art and on the other hand to present concepts that support the realisation of online 3D-visualisation solutions based on CAD-data. In the first, mainly theoretical, part adjacent fields, namely: mass customization, product description in 3D-CAD-models and so-called -Web3D--technologies, are explained. The second part is dedicated to the implementation of two prototypic solutions with the support of two specialised contractors which represent two very different approaches to 3D-visualisation-problems: the CAD-focused approach and the visualisation-focused approach. The conclusions derived from the implementation of the prototypes and additional research leads to the identification of specific problem areas. These problem areas are tackled by the concepts presented in the last section. The scientific methods used for developing the before-mentioned concepts are inductive reasoning (the construction of general proposition derived from specific examples) and backward induction (reasoning backwards, to find optimal actions to reach a desired outcome, starting from a given solution). The essential findings of this thesis are: firstly the detailed technology-overview and secondly the concepts, that first and foremost support the implementation of visualization solutions with similar requirements. An important basic principle in all of the activities described above is the re-utilisation of already existing CAD-data in order to get around avoidable redundancies.