AR-Schulungs-Anwendung und -Editor für 3D-BIM-Visualisierung im Bauingenieurwesen

Abstract

The following master's thesis analyzes the visualisation of 3D Building Information Modeling (BIM) data in Augmented Reality (AR) for civil engineering education. Related work, applicable technologies, and relevant standards were analyzed. Based on this knowledge, a framework consisting of a desktop editor and a handheld AR application was designed and implemented utilizing the Unity game engine alongside Google's ARCore. The desktop editor lets lecturers import IFC files, add annotations in the form of images, videos and text to them, and export the resulting projects for the use inside the AR viewer. This development has been supported by members of the Center of Digital Building Process (E234, Faculty of Civil Engineering, TU Wien), who provided real-world requirements and feedback throughout the process. The usability of the two resulting prototypes was evaluated using qualitative and quantitative methods as part of moderated in-person lab sessions. The findings were interpreted and a set of usability problems was identified for each application. Different solutions to these issues were developed alongside implementation ideas and mockups. Lastly, an outlook on the possible future of this project is given.

Diese Diplomarbeit behandelt die Visualisierung von 3D-Gebäudeinformationsdaten (BIM) in Augmented Reality (AR) für die Bauingenieurausbildung. Verwandte Arbeiten, relevante Technologien und Standards wurden analysiert und basierend auf diesen Kenntnissen wurde ein Framework bestehend aus einem Desktop-Editor und einer Handheld-AR-Anwendung entworfen und mit der Unity Game Engine und Google ARCore implementiert. Der Editor ermöglicht es, Dozenten IFC-Dateien zu importieren, Anmerkungen in Form von Bildern, Videos und Text hinzuzufügen und die resultierenden Projekte für die Verwendung innerhalb des AR-Viewers zu exportieren. Die Entwicklung wurde von Mitgliedern des Zentrum Digitaler Bauprozess (E234, Fakultät für Bauingenieurwesen, TU Wien) unterstützt, die während des Entwicklungsprozesses Anforderungen und Feedback lieferten. Die Usability der entstandenen Prototypen wurde mit qualitativen und quantitativen Methoden im Rahmen von moderierten in-person lab sessions evaluiert. Die Ergebnisse wurden interpretiert, und für jede Anwendung wurde eine Reihe von Usability Problemen identifiziert. Verschiedene Lösungsansätze für diese Probleme wurden als Mockups und Implementierungsideen formuliert. Abschließend wird ein Ausblick auf die mögliche Zukunft dieses Projekts gegeben.