Fraunhofer bietet Augmented Reality as a Service

Mit den neusten Versionen von instant3Dhub und VisionLib können Augmented-Reality-Anwendungen in der Cloud ausgeführt werden. Eine aufwendige und oft manuelle Reduktion der CAD-Daten entfällt, wodurch das volle Potential der nativen Daten ausgeschöpft werden kann. [...]

Augmented Reality ermöglicht intuitiven Zugriff auf Produktdaten des Digital Twin. (c) Fraunhofer IGD, Siemens AG
Augmented Reality ermöglicht intuitiven Zugriff auf Produktdaten des Digital Twin. (c) Fraunhofer IGD, Siemens AG

Zwei grundlegende Kerntechnologien des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD gehen künftig Hand in Hand. Durch die Integration der interaktiven 3D-Visualisierungs-Plattform instant3Dhub und der Augmented-Reality-Tracking-Technologie VisionLib wird es erstmals ermöglicht, ARAnwendungen in einer „Software as a Service“-Infrastruktur auszuführen, um rechenaufwendige Algorithmen in der Cloud auszuführen. Die CADDaten bleiben ausschließlich in der Infrastruktur des Industrieunternehmens gespeichert, während nur die für die aktuelle Visualisierung relevanten Daten in Echtzeit auf die Mobilgeräte (z.B. Smartphone, Datenbrille) übertragen werden.

Mit instant3Dhub stellt das Fraunhofer IGD eine Plattform bereit, mit der die Visualisierung von 3D-Modellen auf Basis originärer CADDaten beschleunigt wird. Auf Grundlage der Plattform können immense Datenmengen unabhängig des verwendeten Geräts – Augmented-Reality-Brille, Tablet oder Smartphone – automatisch und schnell visualisiert werden.

Neu ist die Integration der VisionLib, einer Augmented-Reality-Tracking-Bibliothek, lizenziert durch eine Ausgründung des Fraunhofer IGD. Bereits jetzt ist sie ein leistungsfähiges Tool, um Objekte in 3D zu erfassen und für die Augmented-RealityVisualisierung vorzubereiten. Das Tracking, also die exakte Positionsbestimmung von Objekten im Kamerabild, ist die entscheidende Grundlage für ARAnwendungen, da nur so Zusatzinformationen und überlagerte Informationen exakt eingeblendet werden können. Eine genaue Positionierung dieser Informationen in Relation zu dem im Kamerabild sichtbaren Objekt ist essentiell, wenn es z.B. darum geht, Schweißpunkte auf einen Gegenstand zu projizieren.

Die Technologie des modellbasierten Trackings arbeitet – im Gegensatz zu anderen Ansätzen am Markt – direkt auf Basis der originären CAD-Datenbestände der Kunden, welche auch für die Visualisierung der 3D-Modelle genutzt werden. Eine aufwendige und interaktive Reduktion der Daten durch IT-Experten, wodurch häufig wertvolle semantische Zusatzinformationen verloren gehen, ist somit nicht nötig.

Augmented Reality: enormes Potenzial

Augmented Reality auch in der Industrie anzuwenden, ist längst keine Zukunftsmusik mehr. Von der Fertigung über die Qualitätssicherung bis zur Wartung und Reparatur liegt ein enormes Potenzial zur Prozessoptimierung in industriellen Augmented-RealityAnwendungen. Diese durch die gemeinsame Verwendung von instant3Dhub und VisionLib entstehenden Vorteile erprobt die Siemens AG bereits im Bereich der elektrischen Antriebstechnik. Die Antriebssysteme werden kundenspezifisch gefertigt, hinter jedem Antrieb steht entsprechend ein individueller CADDatensatz, der digitale Zwilling mit sämtlichen Produktspezifikationen. Während des gesamten Produktlebenszyklus werden bei Siemens zukünftig AR-Technologien zum Einsatz kommen. So auch bei der Qualitätssicherung, wie beispielsweise der Prüfung, ob ein gefertigtes Bauteil auch mit dem CAD-Entwurf übereinstimmt.

„Mit instant3Dhub können wir sicherstellen, dass die Augmented-RealityAnwendungen während der gesamten Prozesskette auf das eine, kundenspezifische CADModell zugreifen können“, sagt Christian Mundo, Digital Officer der Business Unit Large Drives bei der Siemens AG. „Der Vorteil liegt klar auf der Hand. Der Abgleich verläuft cloudbasiert und automatisiert. Instant3Dhub gibt uns die Möglichkeit, Objekte einfach zu erkennen, Metadaten können durchgehend zu dem entsprechenden Modell genutzt und eingeblendet werden. Die Fraunhofer-Technologie ist ein zentraler Bestandteil unserer Augmented-RealityAnwendungen. Weitere Anwendungsmöglichkeiten liegen bei der Schulung unserer Service-Ingenieure oder dem Kundenservice vor Ort beispielsweise zur schnellen Erkennung eines defekten Bauteils.“

Auf ihrer neuesten Innovation ruhen sich die Forscher allerdings nicht aus – derzeit wird an der Datentransformation zur Vorbereitung für den 3D-Druck direkt aus der Anwendung heraus, beispielsweise für benötigte Ersatzteile, gearbeitet. Die Einrichtung größerer Kollaborationsmöglichkeiten, durch die mehrere Endgeräte an derselben Augmented-Reality-Session teilnehmen können, soll Fernwartungsszenarios erleichtern. Eine weitere Vision für die Zukunft ist die Integration einer Erkennung vorher unbekannter Objekte unter Einbindung von künstlicher Intelligenz.


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