3D - Spiel mit der Technik, Tekom 2016
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3D – Spiel mit der Technik
Neue Möglichkeiten in der 3D-Darstellung
Ergebnisse einer Untersuchung
C2, 2/F32
Vorstellung Agenda
1) Vorstellung
2) Projekt und Ziele
3) HTML5 / WebGL
4) Autodesk Forge
5) Dassault Composer
6) door2parts / WebGL
7) Rechtliche Aspekte
8) Zusammenfassung
9) Fragen
10) Links
Vorstellung
Ing. Robert Siegel, MBA
Geschäftsführer door2solution software
gmbh
Ersatzteilkataloge und technischer
eCommerce für Industrie und Handel
Johannes Ritt
Lektor an der Fachhochschule Oberösterreich
für technische Darstellung, CAD und PDM
Technischer Leiter für den Bereich
CAD/PDM/PLM bei T-Systems (Hansa PLM)
Vorstellung
Vorstellung Fachhochschule Wels Fakultäten der FH Oberösterreich
> HAGENBERG
Informatik, Medien, Kommunikation
> LINZ
Medizintechnik und Angewandte Sozialwissenschaften
> STEYR
Management
> WELS
Technik & Angewandte Naturwissenschaften
Vorstellung door2solution Vorstellung door2solution software gmbh
● Softwarehaus gegründet 2004 aus Wien
● Spezialisierung auf technischen eCommerce
● Namhafte Kunden aus dem Bereich Anlagen- und Maschinenbau
● Tätig in AT, DE, CH, NL, UK, CZ
● Projekte im Umfeld von PLM, CAD, ERP, Web
● Kompetente Partner
● Open Source (Linux, Java, My-SQL, ..) und offene Standards
C2, 2/F32
1) Vorstellung
2) Projekte und Ziele
3) HTML5 / WebGL
4) Autodesk Forge
5) Dassault Composer
6) door2parts / WebGL
7) Rechtliche Aspekte
8) Zusammenfassung
9) Fragen
10) Links
Agenda
Vorstellung Fachhochschule Wels Projekt und Ziele: Was ist möglich?
http://www.babylonjs.com/Demos/SIMD/ Anwendung im Bereich Ersatzteilkatalog
?
Es gibt eine Technik, die sich im Spiele Bereich stark entwickelt und verbreitet, die aber vom professionellen Bereich - konkret in der Technik - eher ignoriert wurde. Jetzt drängen aber mehr und mehr Schnittstellen und Anwendungen auf den Markt: WebGL
⇒ Wie lässt sich das konkret nutzen, wie kann man das einsetzen?
● Objekte können im Browser manipuliert werden
Vorstellung Fachhochschule Wels
● Triangulation ist ein mögliches und häufiges Verfahren im Zusammenhang mit WebGL wenn Daten aus Fremdsystemen übernommen werden
Projekt und Ziele: Wie funktioniert das?
⇒ Triangulation ● Es können Objekte via Java-Script oder JSON auch erstellt werden (Volumensmodelle)
Vorstellung Fachhochschule Wels
● Extraktion und Aufbereitung aus dem CAD ● Überblick Tools ● Format der Schnittstellendatei (Step v.s. Collada, Object, JSON)
○ Attribute (Teilenummern)○ Material (Farbe, Transparenz und Textur)○ Qualität und Dateigröße○ Optimierung und Komprimierung ○ Automatisierungsgrad und Integration in einen möglichen Workflow○ Standardisierungsgrad (Investitionsschutz)
● Frontend Funktionalität○ three.js, babylon.js oder Autodesk Forge?○ Interaktion mit Objekten im HTML5 Kontext○ Möglichkeiten der Animation○ Steuerung im Browser (Gesten)○ Ladezeit, Rendering Qualität und Performance○ Kompatibilität (Apple, Microsoft, Android)
Projekt und Ziele: Wie geht das?
⇒ Fragestellung in einzelne Aspekte aufgliedern
Vorstellung
1) Vorstellung
2) Projekte und Ziele
3) HTML5 / WebGL
4) Autodesk Forge
5) Dassault Composer
6) door2parts / WebGL
7) Rechtliche Aspekte
8) Zusammenfassung
9) Fragen
10) Links
Agenda
Vorstellung HTML5 / WebGL
WebGL - Web Graphics Library - ist eine JavaScript basierende
Programmierbibliothek für Anwendungen die direkt im Browser, also ohne
Plug-In, laufen und 3D Objekte rendern. Durch ergänzende Java-Script
Bibliotheken (zB three.js) wird die Programmierung vereinfacht, man kann
Objekte manipulieren.
WebGL ist ein externer (nicht W3C) Bestandteil von HTML5 und wird von
allen gängigen Browsern - PC und mobil - unterstützt.
COLLADA als Austauschformat wurde ISO Standard [ISO/PAS 17506:2012]
WebGL im HTML5
● WebGL läuft im HTML5 im Browser● Es ist eine ungleich höhere Integration und
Interaktion möglich, als dies mit Plug-In Lösungen möglich ist
WebGL
HTML
WebGL
HTML
open: helmade.com - individuelle Helm Konfiguration (combeenation.com)links: demo.door2parts.com/svg - Ersatzteilkatalog auf Basis SVG und WebGL (door2solution.com)
Quelle: jeromeetienne.github.io/videobrowser4learningthreejs
HTML5 im WebGL im HTML5
Hier wird HTML5 life Content (auch Videos) in WebGL eingebettet. Die ganze Szene ist weiterhin interaktiv
● WebGL läuft in einem HTML5 Container:
● Man kann aber auch umgekehrt HTML5 Elemente integrieren:○ Videos○ Texte○ Navigation/Menü○ Formulare ○ Übersetzungen○ ...
HTML WebGL
HTML WebGL
HTML
Quelle: http://caniuse.com/#search=WebGL
HTML5 / WebGL - Kompatibilität
⇒ Test in verschiedenen Browsern: erstaunlich positiv
Ab Ende 2015 beginnen die Browser Hersteller Canvas und WebGL zu unterstützen.
Brauchbare und stabile Versionen von three.js
Collada mittlerweile ISO Standard.
Immer mehr Tools und Schnittstellen am Markt.
HTML5 / WebGL - Frontend
(2) Steuerung im Browser:
three.jsJavascript 3D librarythreejs.org
BabylonJS3D engine based on WebGL/Web Audio and JavaScriptbabylonjs.com
x3dom.orgInstant 3D the HTML WayFraunhofer Institut x3dom.org
ForgeAutodesk has established a set of cloud services, APIs, and SDKs, so developers can quickly create the data, apps, experiences, and services that power the future of making things.Autodeskforge.autodesk.com/platform
Object (.obj) Collada (.dae) JSON(1) Dateiformate: (+ Material)
Vorstellung Agenda
1) Vorstellung
2) Projekte und Ziele
3) HTML5 / WebGL
4) Autodesk Forge
5) Dassault Composer
6) door2parts / WebGL
7) Rechtliche Aspekte
8) Zusammenfassung
9) Fragen
10) Links
Vorstellung Fachhochschule Wels
Laut Hersteller:
● Unterstützt alle gängigen CAD Formate nativ
● kein PlugIn nötig
● einfache Handhabung
● übernimmt Eigenschaften wie Material, Gewicht…
Aktueller Status: LIVE
Lösungsansatz 1: View & Data API von Autodesk (Forge)
Vorstellung Fachhochschule Wels
Resultate:
● CAD native Daten funktionieren nur bei einzelnen Teilen, hier auch mit Metadaten
● neutrale Formate wie stp möglich aber ohne Metadaten
● über “dwf” Schnittstelle auch nur ohne Metadaten möglich
Nachteile:
● System noch nicht ausgereift
● sehr grosse Differenz von Herstellerangaben zu aktuellem Funktionsumfang
● Daten werden in Übersee konvertiert
● noch kein Geschäftsmodell verfügbar
Fazit: Sehr interessanter und vielversprechender Ansatz, aber aktuell noch nicht verwendbar!
Lösungsansatz 1: View & Data API von Autodesk (Forge)
Vorstellung Agenda
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2) Projekte und Ziele
3) HTML5 / WebGL
4) Autodesk Forge
5) Dassault Composer
6) door2parts / WebGL
7) Rechtliche Aspekte
8) Zusammenfassung
9) Fragen
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Vorstellung Fachhochschule Wels
Funktionsweise:● konvertiert native Daten in eigenes Format● starke Reduktion der Datenmenge
● bietet Möglichkeiten zum Verwalten von Ansichten, Explosionsdarstellungen und Animationen
● ...viele Funktionalitäten für die technische Dokumentation
Export Möglichkeiten:● Sichern im internen (smg) Format oder als exe paket● Sichern von 2d ansichten als svg mit link Bauteil - Stückliste
● Veröffentlichen als ○ pdf
○ HTML (jeweils PlugIn nötig!!!)
● über Object- Datei direkte Verwendung im Web möglich!!!
Lösungsansatz 2: Dassault Systemes (Catia) Composer
Vorstellung Fachhochschule Wels Projekt und Ziele: Welche Tools?
Free-CAD, Blender, Sketch-Up, .. Dassault Composer
3D PDFBabel3D
STEP
3D PDF
ObjectPARASM
Cortona3D
Vorstellung Agenda
1) Vorstellung
2) Projekte und Ziele
3) HTML5 / WebGL
4) Autodesk Forge
5) Dassault Composer
6) door2parts / WebGL
7) Rechtliche Aspekte
8) Zusammenfassung
9) Fragen
10) Links
Beispiel einer Anwendung im Maschinenbau:
Die 3D Geometrien können aus dem PLM ergänzend automatisch prozessiert werden
door2parts / WebGL
WebGL
SVG
door2parts / WebGL
Beispiel einer Anwendung im Maschinenbau:
Hinteres Bild: X-Ray Funktion, man sieht die Geometrie ist vollständig erhalten (v.s. entkernen)
Vorstellung 3D PDF v.s. Web-GL
HTML5 Anwendungim Browser
3D PDF
● 3D PDF als Austauschformat geeignet● 3D PDF als Zielformat nicht optimal
Vorstellung Agenda
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2) Projekt und Ziele
3) HTML5 / WebGL
4) Autodesk Forge
5) Dassault Composer
6) door2parts / WebGL
7) Rechtliche Aspekte
8) Zusammenfassung
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Vorstellung Fachhochschule Wels Rechtliche Aspekte
Urheberrecht / Nutzungsrecht:
● Normteile von CAD Systemen haben oft die Einschränkung zur Nutzung in der Konstruktion
● Nutzungsrecht von Lieferanten-Geometrien!
→ Rechtliche Klärung erforderlich!!
!
Vorstellung Agenda
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2) Projekt und Ziele
3) HTML5 / WebGL
4) Autodesk Forge
5) Dassault Composer
6) door2parts / WebGL
7) Rechtliche Aspekte
8) Zusammenfassung
9) Fragen
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Vorstellung Vor-/ Nachteile PlugIn v.s. HTML5
APP / PlugIn HTML5 mit WebGL
Vo
rtei
leN
ach
teile
● Keine Installation● Im Browser, einfache Interaktion mit HTML● Einfachere Integration● Geräteunabhängig● Mehr Softwareentwickler am Markt● Offline auch realisierbar● Offen und standardisiert
● Höhere Spezialisierung ist möglich● Interessant bei sehr Performance intensiven
Anwendungen● Vertrieb via Store (zB Spiele)● Gute Offline Konzepte● Properitäre Daten, aber dafür kleiner
● Installation● PlugIn teilweise browserabhängig● APP teilweise geräteabhängig● Vertrieb via Store (zB Corporate Apps)● Teilweise proprietär● Teurere Entwicklung
● Performance bei komplexen Geometrien● Teilweise höhere Dateigrößen● Neue Technologie daher beschränkte Erfahrung
● Das Thema 3D wird nun millionen Web Programmierern zugänglich● Immer mehr Tools unterstützen WebGL● Initiativen in Forschung und Standardisierung● Leichtere Integration in Cloud services durch HTML5 (zB SAP Hana)● Google Cardboard macht VR simpel und billig● Höhere Bandbreiten geeignet für grössere Datenmengen● Kompatibilitätsprobleme bei Plug-In Ansätzen fallen jetzt weg● 3D Druck bekommt höhere Bedeutung (Vorstufe zum Drucken ist Visualisierung)
Vorstellung Marktentwicklung
WebGL ist nicht 1:1 zum 3D drucken geeignet sondern es ist hier noch eine spezifische Aufbereitung der Daten erforderlich
Vorstellung Anwendungsbereiche WebGL
Technische Dokumentation:- Beschreibende Dokumente (Betriebsanleitung, Servicehandbuch, ..)- Ersatzteilidentifikation- Simulation (Reparatur- und Wartungshandbücher, ..)
Vertrieb:- Simulation - Konfigurationsmanagement- Produktdarstellung in 3D
Technologie:- 3D für sich alleinstehend- 3D in einem VR Kontext (Smartphone + Google-Cardboard)- 3D in einem augmented Reality Kontext (Tablet mit Kamera)- Co-Working
Marketing:- 3D Objekte in Spiele- und Architekturdatenbanken (Product Placement)
Maschinenbau | Anlagenbau | Architektur | Spiele | Medizin | F&E | ...
Lessons learned - Dezember 2015 bis November 2016
● Spannende Technologie mit sehr viel Kreativpotential
● Hohes Interesse bei allen Stakeholdern
● Marktreif, überraschend stabil und performant
● Einfache und gut dokumentierte Programmierung
● Probleme die Bezeichner richtig aus dem CAD zu bekommen
● Unübersichtliche Situation was Tools und deren Funktionen wie auch die möglichen Dateiformate betrifft, Try & Error
Vorstellung Google Cardboard - VR mit Ihrem Smartphone
?
Besuchen Sie unseren Stand 2/F32 in Halle C2 und
erleben Sie wie spielerisch einfach Technik
sein kann. Bringen Sie ihr Smartphone mit!
Solange der Vorrat reicht!
Wir senden es Ihnen gerne zu!
FALSCH!
Danksagung
Besonderer Dank gilt unserem Projektteam aus dem
Fachhochschul Studiengang Produktdesign und Technische
Kommunikation der FH-Wels wie auch deren Professoren:
Eder-Pajazetovic Vildana
Jamrozek Estera
Pejdah Alda
Schnell Maria
Zuderell Karim Michael
Vorstellung Agenda
1) Vorstellung
2) Projekt und Ziele
3) HTML5 / WebGL
4) Autodesk Forge
5) Dassault Composer
6) door2parts / WebGL
7) Rechtliche Aspekte
8) Zusammenfassung
9) Fragen
10) Links
Sagen Sie uns bitte, wie Ihnen der Vortrag
gefallen hat. Wir freuen uns auf Ihr
Feedback per Smartphone oder Tablet
unter http://visu03.honestly.de
oder sprechen Sie mit uns:
Ihre Meinung ist uns wichtig!
Das Bewertungstool steht auch nach der Tagung zur Verfügung!C2, 2/F32
+43 1 997113300
Vorstellung Ausgewählte Links
Vortragende und Partner in dem Umfeld:
● fh-ooe.at/campus-wels/studiengaenge/bachelor/produktdesign-und-technische-kommunikation/
● door2solution.at
● solidsolutions.ch | cad.at | xplm.de
Standards, Libraries:
● khronos.org
● iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=59902
● threejs.org | babylonjs.com | x3dom.org
Demos:
● babylonjs.com/Demos/SIMD/
● carvisualizer.plus360degrees.com/threejs
● heroforge.com | helmade.de
● jeromeetienne.github.io/videobrowser4learningthreejs
● vr.google.com/cardboard | vr.door2parts.com
● beta.unity3d.com/jonas/DT2/
Tools:
● babel3d.com |webgl-publisher.com
● freecadweb.org | blender.org | sketchup.com
● developer.autodesk.com
● cortona3d.com/de/cortona3d-solo
● 3ds.com/de/produkte-und-services/catia/produkte/composer
Bildmaterial: teilweise ©fotolia.comgenaue Quellenangaben auf Nachfrage