Mackevision: Das neue Auto entsteht in der virtuellen Realität
Was ist das: vier Personen in einem Raum, jeder steht in einer Ecke, aber sie unterhalten sich angeregt? Das ist modernes Fahrzeugdesign. Die vier sind Designer, jeder trägt ein Head-mounted Display (HMD) und gemeinsam betrachten sie ein Auto, das es in der Realität noch nicht gibt. Anfassen können sie es noch nicht – aber diese Entwicklung ist auch erst am Anfang.
Virtuelle Realität (VR), sagt Kian Semian im Gespräch mit Golem.de, beschleunige den Designprozess, mache ihn effizienter und vor allem viel günstiger. Statt aufwendig Modelle zu bauen, schaffen die Designer dreidimensionale virtuelle Autos, die sie mit herkömmlicher Technik, etwa einem Oculus Rift oder einem HTC Vive, betrachten können. Ein solches virtuelles Modell ist auch anschaulicher als ein CAD-Modell (von: Computer-aided Design, rechnerunterstütztes Konstruieren) auf dem Bildschirm.
VR-Systeme sind in der Automobilindustrie im Einsatz
Saemian ist für die Geschäftsentwicklung bei Mackevision(öffnet im neuen Fenster) zuständig. Das Stuttgarter Unternehmen, das auch visuelle Effekte für die Erfolgsserie Game of Thrones erstellt, entwickelt die VR-Systeme, die bereits bei einigen Unternehmen im Einsatz sind. Welche das sind, darf er allerdings nicht verraten.
Traditionell arbeiten die Automobilhersteller bei der Entwicklung mit Modellen und mit sogenannten Physical Mockups. Das sind Modelle, die rein äußerlich vom finalen Fahrzeug nicht zu unterscheiden sind. Sie werden aufwendig von Hand gefertigt – "Das ist das Teure dabei" -, begutachtet und schließlich verschrottet, weil es nur einen Zwischenstand im Designprozess darstellt. Bis das Auto schließlich fertig ist, werden diverse dieser Physical Mockups gebaut.
Ein virtuelles Modell ist schnell erstellt
Im Gegensatz dazu ist ein solches virtuelles Modell schnell, einfach und kostengünstig erstellt. "Ich kriege oft mit, dass man sagt: Es wäre schön gewesen, hätte man noch andere Versionen machen können in der Zeit", sagt Saemian. Mit VR wäre das problemlos möglich – "und zwar ziemlich schnell, ohne großen Kostenaufwand."
"Der Designer schaut nicht mehr auf Bildschirm oder Leinwand, sondern ist in seinem Produkt", sagt Saemian. "Egal wie groß die Leinwand ist, egal wie gut die Qualität dieser Screens ist: Sie werden diese Lücke zwischen den Augen und der Leinwand niemals mit den klassischen Technologien füllen. Das bietet VR."
Der Designer geht um das virtuelle Auto herum
Für das Mitten-drin-Erlebnis setzen sich die Designer ein HMD auf und versammeln sich dann zur Begutachtung vor dem virtuellen Auto. Der Vorteil: Sie können um das Fahrzeug herumgehen und es von allen Seiten betrachten, sie können hineinschauen.
Sie können sogar einen Avatar in das Auto hineinsetzen und testen, wie es sich anfühlt, darin zu sitzen: "Was sieht der Fahrer, wenn er auf der Fahrerseite sitzt oder wenn er sich nach links dreht und die B-Säule sieht. Wie viel wird davon verdeckt? Das sind vor allem ergonomischen Fragen, die dann mit VR ganz anders getestet werden können", erzählt Saemian. Vor allem sei es einfach, in solchen Simulationen das Erlebnis unterschiedlich großer Insassen auszutesten.
Bloß nicht verheddern
"Man stelle sich vor, dass mehrere Designer in der Lage sind, in einem Labraum eine VR-Brille aufzusetzen. In diesem Raum wäre eventuell nochmal eine große Leinwand, um anderen Betrachtern, die keine VR-Brille haben, die Möglichkeit zu geben, das von Mackevision aufbereitete Modell auf der großen Leinwand zu sehen", sagt Saemian. "Das bedeutet, man transformiert das Prozedere mit einem physischen Modell in die virtuelle Welt."
An dem virtuellen Modell können die Designer die Formen und Linien beurteilen oder den Ingenieuren das Auto vorstellen, das diese später bauen sollen. Sie können das virtuelle Modell mit Anmerkungen und Notizen über Modifikationen versehen, die in der nächsten Phase eingearbeitet werden sollen. Die werden umgesetzt, dann treffen sich die Designer am neuen virtuellen Modell.
Das System synchronisiert die Avatare
Dafür müssen sich die Designer im Prinzip nicht einmal am selben Ort befinden – denn jeder hängt an seinem Rechner, auf dem das virtuelle Modell des Fahrzeugs gespeichert ist. Das System koordiniert lediglich die Avatare und deren Positionsdaten. Das seien nur wenige Daten, die synchronisiert werden müssten, sagt Saemian.
Befinden sich die Teilnehmer an der virtuellen Modellbesprechung im gleichen Raum, sind einige Vorsichtsmaßnahmen zu beachten. So müssen sie sich sicher bewegen können, ohne dass die Kabel sich verheddern. "Das ist nicht ganz ohne."
Jeder Mensch steht in einer Ecke des Raums
Beim Start der Simulation stehen die Avatare nebeneinander. Damit virtuelle und reale Welt nicht ungewollt kollidieren, werden die realen Pendants tunlichst in verschiedenen Ecken des Raumes platziert. Dann können die Menschen gefahrlos hin und her gehen, die Bewegungen werden dann in die virtuelle Welt übersetzt. Die Kabel hängen von der Decke und werden automatisiert nachgeführt, damit sie sich nicht verheddern.
Weiterer Vorteil: Anders als ein reales Modell lässt sich ein virtuelles Automodell auch in einen Raum quetschen, der eigentlich zu klein dafür ist, und trotzdem können die Designer drum herumgehen. Die Bewegungen im virtuellen Raum müssten nicht 1:1 umgesetzt werden, erzählt Saemian. So gehe der Nutzer einen Meter im realen Raum im virtuellen Raum, lege aber dabei die doppelte Entfernung zurück. Schließlich gibt es auch die Möglichkeit, dass sich der Nutzer mit einem Controller per Klick an eine andere Stelle im virtuellen Raum teleportiert.
Die Autoindustrie sei bei den Vorreitern, die VR nutzen, sagt Saemian. Sie sei aber bei weitem nicht die einzige Branche.
Der digitale Zeichenstift kommt
Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD) etwa stellt auf der Cebit ein VR-Werkzeug für den Bereich Industrie 4.0 vor. Architekten visualisieren damit Gebäude inklusive fertig eingerichteter Räume, noch ehe die Baugrube ausgehoben ist. In Fabriken werden die Arbeitsplätze und -abläufe anhand von virtuellen Modellen getestet. So kann ein Unternehmen sicherstellen, dass sie ergonomisch, nutzerfreundlich und sicher sind.
Und bald lässt sich das virtuelle Modell auch anfassen: Die VR-Technologie wird ständig erweitert. Als weitere Erfahrung wird in Zukunft die Haptik hinzukommen. Dann könnte der Designer – und natürlich auch der Kunde – das Automodell nicht nur anschauen, sondern auch erfahren, wie sich die Polster oder das Lenkrad anfühlen.
Objekte lassen sich virtuell anfassen
Das britische Unternehmen Ultrahaptics(öffnet im neuen Fenster) etwa hat ein haptisches Display entwickelt, das mit Ultraschall arbeitet. Andere arbeiten an Handschuhen, die es ermöglichen, virtuelle Objekte anzufassen, wie etwa Dexta Robotics oder Sony.
Zudem soll es weitere Möglichkeiten zur Interaktion mit dem Modell geben: Mit einem digitalen Zeichenstift könnten die Designer in das Modell hineinzeichnen. "Die meisten Designer, die ich kenne, sind begnadete Zeichner und können sehr gut mit Stift und Papier umgehen", erzählt Saemian. Insofern dürfte die Umstellung nicht so groß sein. Technisch ist es also möglich – ein solcher Stift werde Mackevision in den kommenden Monaten auch in einem Marketingprojekt einsetzen.
Das sei aber noch lange nicht alles, sagt Saemian. "Wenn ich gefragt werde, wie weit wir sind, dann sage sich immer: Stellen Sie sich vor, Sie öffnen eine Tür und Sie sehen in einen Gang, der ist so lang, dass Sie das Ende nicht sehen. Da sind wir jetzt gerade."
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