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Bauen digital

Megatrend Mixed Reality wird industrietauglich

(Abb.: Trimble)

(Abb.: Trimble)

Mit dem nach EN 397:2012 zertifizierten Mixed Reality Bauhelm XR10 von Trimble bedient GLASER schon heute die Anforderungen von morgen.

 

 

Die Digitalisierung schreitet voran und entscheidet nicht zuletzt über die Zukunfts- und Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Die Potenziale digitaler Arbeitsprozesse sind besonders groß und gewinnen branchenübergreifend immer mehr an Bedeutung, sei es in der Medizin, der Forschung und Lehre oder im Bauwesen. Im letzteren zeichnet sich BIM als ein zunehmend wichtiger Impulsgeber und Top-Trend aus, durch welchen neue digitale Möglichkeiten der Effizienzsteigerung und Optimierung von Planungsprozessen hervorgehen. Das BIM-Verfahren betrachtet den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes und ermöglicht eine ­effiziente und wirtschaftliche Planung, Ausführung und Nutzung.

Wer sich mit digitalen Zukunftstrends beschäftigt, kommt ebenso an den Begriffen Virtual Reality, Augmented Reality und Mixed Reality nicht vorbei. Die wohl bekannteste dieser Digitaltechnologien ist die Virtual Reality. In dieser kann der Anwender mithilfe einer VR-Brille und Hand-Tracking-Systemen oder Controllern eine computergenerierte, virtuelle Welt anschauen und begehen. Dabei wird dem Anwender das Gefühl vermittelt, in eine gänzlich alternative Welt eingetaucht zu sein. Möglich sind 360-Grad-Kamera-Aufzeichnungen einer realen Situation oder auch interaktive 3D-Simulationen, wie beispielsweise die virtuelle Begehung eines Gebäudes. Die Augmented Reality hingegen basiert auf der realen Welt und erweitert sie um virtuelle Objekte, indem diese mittels eines Head-Mounted Displays oder anderen Endgeräten in die reale Umgebung projiziert werden. Der Begriff „Mixed Reality“ beschreibt im Bereich der künstlich geschaffenen Wahrnehmung ein wesentlich leistungsfähigeres AR-System, sowohl auf Software- als auch auf Hardwareseite.

Was ist Mixed Reality und wie können Sie davon profitieren?

Mixed Reality kombiniert unter Einsatz spezieller Soft- und Hardware die reale sowie virtuelle Realität. Beide Realitäten werden vermischt, so dass (im Gegensatz zur AR) physische und digitale Objekte miteinander interagieren und auch in räumlicher Beziehung zueinander stehen. Im Kontext der Baubranche bedeutet dies die Projektion von 3D-Modellen in die natürliche Umgebung, z. B. als maßstabsgerechte holografische Überlagerung auf der Baustelle. Dabei verhalten sich projizierte Inhalte wie reale Objekte. Sie können aus jeder Perspektive betrachtet werden und passen sich der Betrachtungsentfernung in Echtzeit an. Räumliche Zusammenhänge lassen sich so vom Anwender in situ leichter verstehen und kommunizieren. Die Verwendung von „Real-3D“ im Maßstab 1:1 kann erheblich dazu beitragen, Entscheidungsprozesse zu beschleunigen. Auch die Projektion zweidimensionaler Inhalte ist möglich, wie Montageanleitungen, technische Dokumentationen, Zeitpläne oder Aufgabenlisten. Die Interaktion mit den digitalen Inhalten erfolgt per Handgesten und Sprachbefehlen.
Die Anwendungsmöglichkeiten von Mixed Reality sind vielfältig. So könnten einzelne Montageschritte mit digitalen Sicherheitshinweisen konzipiert werden, ganz ohne Papier. Ein weiteres Anwendungsszenario liegt in der Erstellung und Präsentation digitaler Prototypen, die konventionell mit hohem Aufwand real angefertigt werden müssten. Mit Mixed Reality können Entwürfe oder Vorschläge virtuell simuliert und Probleme im Entwurf schnell identifiziert werden. Dies wirkt sich positiv auf Entwicklungszeit, Projektkosten und -qualität aus.
Die Mixed Reality kann auch dazu beitragen, den heutigen Fachkräfteengpass für viele Unternehmen zu entlasten. Arbeitskräfte ließen sich z. B. per Remote Assist in Echtzeit anweisen und von Kollegen bei Inspektionstätigkeiten oder beim Bau selbst unterstützen.

Mixed Reality im Bauwesen – Trimble XR10 mit HoloLens 2

Der Trimble XR10 mit HoloLens 2 ist ein professionelles High-End-Produkt, das Mixed Reality mit einem Industriestandard-Helm für den Einsatz in sicherheitsregulierten Umgebungen vereint. Die Soft- und Hardware-Lösung ermöglicht es Anwendern, aus der Trimble Connect Kollaborationsplattform zwei- oder dreidimensionale Inhalte abzurufen und als holografische Abbildung mit sehr hohem Detailgrad in den Sichtbereich zu projizieren. Natürliche Handbewegungen wie Fingerklicks und -gesten, Eye-Tracking und Sprachbefehle erleichtern die intuitive und präzise Navigation im 3D-Modell. Einschränkungen bei der Betrachtung auf 2D-Bildschirmen werden auf diese Weise überwunden. So kann die virtuelle Planung mit den realen Bedingungen zum Beispiel auf Abweichungen oder Kollisionen abgeglichen werden. Gerade in der Entwurfs- und Ausführungsplanung, die nicht selten vielen Änderungen unterliegen, kann ein Fehler oder Missverständnis weitreichende Folgen im Bauprozess nach sich ziehen. Der XR10 kann mit der eigens für die Baustelle entwickelten „Trimble Connect for HoloLens“-Software dabei unterstützen, dieses Risikopotenzial zu minimieren. Nicht nur, weil sich digitale Inhalte in die Realität projizieren lassen, sondern auch, da es die standortunabhängige Echtzeit-Kommunikation aller Akteure über die Trimble Connect Plattform ermöglicht.

Bild 2. Trimble XR10 mit HoloLens 2

Bild 2. Trimble XR10 mit HoloLens 2 (Foto: Trimble)

Mit modernen Technologien wie dem Trimble XR10 mit HoloLens 2 können Arbeitsprozesse bereits heute fortschrittlich digital geprägt werden. Die Nutzung von Mixed Reality-Lösungen zu Planungs- und Visualisierungszwecken wird in naher Zukunft unverzichtbar sein. (Bild 2)

 

 

Welche Möglichkeiten bietet Trimble Connect in Verbindung mit BIM?

Bild 3. Trimble Connect für HoloLens

Bild 3. Trimble Connect für HoloLens (Foto: Trimble)

Trimble Connect ist eine cloudbasierte Kollaborationsplattform und erleichtert vor allem im BIM-Prozess die Kommunikation und den Austausch projektbezogener Daten. Planer, Bauunternehmen, Bauherren und Betreiber führen ihre BIM-Daten an zentraler Stelle zusammen, verteilen Aufgaben und liefern den Projektbeteiligten die richtigen Informationen zur richtigen Zeit. Trimble Connect ermöglicht den Zugriff auf die gesamte Projektdokumentation, ausstehende Aufgaben und den aktuellen Verlauf des Projekts. Sämtliche Daten können optional auf europäischen Servern verwaltet werden, und Standards wie HTTPS und das Verschlüsselungsprotokoll TLS (SSL) garantieren eine abgesicherte Datenverbindung.

Bild 4. Trimble Connect für HoloLens – digitales Vermessen von Bauteilen

Bild 4. Trimble Connect für HoloLens – digitales Vermessen von Bauteilen (Foto: Trimble)

Die Integration von Microsoft 365 in Trimble Connect ermöglicht Benutzern beider Plattformen, in Echtzeit projektbezogene Daten auszutauschen und zu koordinieren. Arbeitsabläufe werden beschleunigt, da es nicht mehr notwendig ist, Microsoft-Dateien in einem zusätzlichen Schritt vorab herunterzuladen, um sie bearbeiten zu können. (Bilder 3 u. 4)

 

 

 

 

3D-BIM-Modellierung mit Tekla Structures

Die 3D-BIM-Software Tekla Structures ist ein leistungsstarkes Planungswerkzeug für den Stahl-, Stahlbeton- und Betonfertigteilbau. Mit Tekla Structures werden parametrische, detailgetreue und tatsächlich ausführungsreife 3D-Modelle bis zum „as-built“ Modell (LOD 500) erstellt. Tekla Structures unterstützt beliebige Projektgrößen und beherrscht den Materialmix aus Ortbeton-, Betonfertigteil-, Stahl-, Holz- und Brückenbau im selben Modell. Die Software deckt den gesamten Planungsprozess von der Konzeptionierung bis zur Projektfertigstellung ab und ermöglicht eine umfassende Konstruktions- und Produktionskontrolle.

Bild 5. Modellierung und Visualisierung in Tekla Structures

Bild 5. Modellierung und Visualisierung in Tekla Structures (Foto: GLASER)

Dank des IFC-Standards lassen sich 3D-Modelle für die interdisziplinäre Planung nutzen und Fachmodelle softwareunabhängig zwischen den Planungspartnern teilen. Vereinfacht wird die Kommunikation durch die auf der Trimble Connect-Plattform verwalteten Daten, die sich aus der Cloud jederzeit abrufen und mit dem eigenen Planungsmodell abgleichen lassen. So haben die Beteiligten einen transparenten Einblick in den Projektverlauf und können schneller auf Planungsänderungen reagieren. (Bild 5)

Ausbau der Kooperation von TRIMBLE und GLASER

Die über 30-jährige Erfahrung in der konstruktiven Inge­nieurbauplanung und die Erfolgsgeschichte der 2D-CAD-Software ISBCAD weisen GLASER als zuverlässigen und fachkompetenten Partner für seine Kunden aus. Durch die Kooperation mit der interna­tional erfolgreichen TRIMBLE-Gruppe im Massivbau unterstützt das Unternehmen seine Kunden mit innovativen Lösungen in der 3D-BIM-Planung und der Digitalisierung von Arbeitsprozessen.
Mit der 3D-BIM-Software Tekla Structures, Trimble Connect und als einer der ersten Anbieter des Mixed ­Reality Bauhelms XR10 setzt GLASER auch bei dem erweiterten Produktportfolio auf intensive Beratung und Prozessoptimierung anhand kundenspezifischer Erfordernisse.

Beratung und Support aus einer Hand

Als CAD-Spezialist und als eines der führenden Bausoftware-Unternehmen begleitet die GLASER Programmsysteme GmbH ihre Kunden individuell auf dem Weg in die digitale Zukunft der Bauplanung. Das Unternehmen berät umfassend über die faszinierenden Möglichkeiten von Mixed Reality und 3D-BIM-Planung und steht bei Fragen zur Digitalisierung zur Seite.

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Datum 20. November 2020
Autor Glaser isb CAD
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