3D-CAD-Software 3D-CAD-Flächen aus Freihandskizzen entwerfen

Redakteur: Juliana Schulze

Mitarbeiter des Fraunhofer IPA haben neue Werkzeuge für Designer entworfen, mit denen digitale Modellierstrategien und Rapid Prototyping über tradierte Kreativtechniken wie Freihandskizzen oder Designmodelle realisiert werden können.

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Für die Realisierung wurden verschiedene Ansätze zur Papierskizzenauswertung entwickelt, die einerseits die direkte Ableitung digitaler unscharfer 2D-Skizzen ermöglichen und jetzt auch die direkte intuitive Ableitung von 3D-CAD-Flächen realisieren. Das implementierte Softwarepaket SkizzErk erlaubt dabei sowohl die freie Formdefinition für die Entwicklung von 3D-Flächenelementen als auch die Anpassung an gegebene 3D-Formen. Der Designer kann gestalterisch beliebige Werte setzen, gemessene Werte aus weiteren Skizzen verwenden oder Grundkörper definieren, die seinem Entwurf nahe kommen oder die er verändern will.

Flüchtige Freihandskizzen der Produktidee

Bei neuen Produktentwicklungen hat der Designer bisher für die Präzisierung einer Produktidee eine Freihandskizze angefertigt. Die flüchtigen Skizzen erhöhen die Interpretationsmöglichkeiten, sind oft mit weiterer, produktrelevanter Information (Text, Foto, Textur) versehen und können schnell und überall angefertigt werden.

Übertragung Freihandskizze in digitale Information bisher schwierig

In der Produktentwicklung ist die Übertragung der gestalterischen Information aus den Freihandskizzen in digitale Information aber nach wie vor nicht formalisiert und kann deshalb nicht durchgängig methodisch unterstützt werden. Moderne Produktentwicklungsstrategien fordern jedoch, auch die Kreativtechniken in digitale Entwicklungsschritte einzubinden und durch geeignete digitale Methoden zu unterstützen. Besonders erste formelle Konzepte aus der 2D-Welt der Skizzen sollen einfach und schnell in die 3D-Welt der CAD-Modelle übertragen werden. 3D-Darstellungen sind sowohl zur Verifizierung der Formkonzepte (Visualisierung) als auch für frühe Funktionstests oder Funktionssimulationen (Modellaufbau) notwendig.

Kanten und Knicke in 3D-Fläche beschreiben

Die Besonderheit der Modelliermethode vom Fraunhofer IPA besteht darin, dass die entstehenden 3D-Flächen eine intuitiv variierbare lineare Kombination einer dünnen Platte und einer Membran (im physikalischen Sinn) darstellen. So wird es möglich, auch Kanten, Knicke oder Risse in der 3D-Fläche zu beschreiben und damit gestalterischen Modellieransprüchen zu genügen. Die entwickelten 3D-Kurven und 3D-Flächen (Polygonnetze) können direkt in ein CAD-Modell übernommen werden.

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