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Konzept zur ganzheitlichen Darstellung von Informationen in VR-Anwendungen im Bauwesen

Disser, Michael :
Konzept zur ganzheitlichen Darstellung von Informationen in VR-Anwendungen im Bauwesen.
TU Darmstadt
[Bachelorarbeit], (2017)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die Digitalisierung des Bauwesens durch das Building-Information-Modeling (BIM) bildet eine Grundlage, um Informations- und Dokumentationsdaten zielorientierter und für den Menschen anschaulicher darzustellen. Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es, ein Konzept für die Umsetzung dieser Daten in der Virtuellen Realität (VR) zu entwickeln. Da durch die Immersion in die virtuelle Umgebung eine realitätsnahe Abbildung der Wirklichkeit dargestellt werden kann, werden mit Hilfe von VR-Systemen zahlreiche, intuitive Möglichkeiten zur Interaktion in der dritten Dimension geliefert. Während das Konzept im Allgemeinen für das Bauwesen ausgelegt ist, wird der in der Unity-Engine erstellte Anwendungsfall anhand der Tatortdokumentation entwickelt. Bei dieser Dokumentationsweise spielen die durch Recherche ermittelten, besonders mehrwertbringenden Informationsarten wie Fotografien, Audiodaten und Textbeschreibungen eine zentrale Rolle. Die in der Arbeit erstellte Demonstratoranwendung und die durch die Implementierung entstehenden Bausteine können auch für weitere Anwendungen im Bauwesen verwendet und angepasst werden. Zudem kann die beschriebene Arbeitsweise der Implementierung eine Orientierung für weitere, auch vom Bauwesen fremde Anwendungen sein. Bei diesen sollen externe Daten während der Laufzeit in das System eingespeist und visuell, sowie ggf. auditiv und kinästhetisch präsentiert werden. Das Konzept besteht im Wesentlichen aus zwei Hauptteilen. Zum einen soll die Einbringung von VR ergiebigen Informationsarten, und die Interaktion mit diesen ermöglicht werden. Dabei steht nicht die grafisch realistische Darstellung, sondern eine gewinnbringende, intuitive und verschiedene Sinne ansprechende Übermittlung der Informationsarten im Vordergrund. Umgesetzte Informationsmöglichkeiten sind hierbei die bei der Fotografie entstehenden, durch Metadaten verortete Bilder, ortsabhängige Textinformationen und Audiodateien. Zum anderen soll die Möglichkeit bestehen, weitere Dokumentation (z.B. in Form von verschiedenen Markierungen und Beschriftungen) während der Laufzeit der Anwendung durch Interaktion desAnwenders mit den VR-Systemen zu erstellen. Hierbei werden Controllerinteraktion, die Positionierung des Anwenders in der Realität (z.B. Blickrichtung oder die aus der Körperhaltung resultierenden Kopfhöhe) und Spracherkennung zur Erstellung der verschiedenen Dokumentationsarten angewendet. Somit bildet diese Arbeit ein Konzept und eine Demonstrationsanwendung, in der Informationssarten in der VR förderlich umgesetzt werden und der Bediener in der Anwendung weitere Dokumentationstätigkeiten ausführen kann. Damit kann er sich einerseits selbst die Informationen aneignen und weitere Rückschlüsse ziehen. Andererseits kann auch sein Sichtbereich des Head-Mounted-Displays (HMD) auf einen Bildschirm projiziert werden, sodass die Informationen für andere Personen anschaulich präsentieren werden können.

Typ des Eintrags: Bachelorarbeit
Erschienen: 2017
Autor(en): Disser, Michael
Titel: Konzept zur ganzheitlichen Darstellung von Informationen in VR-Anwendungen im Bauwesen
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Die Digitalisierung des Bauwesens durch das Building-Information-Modeling (BIM) bildet eine Grundlage, um Informations- und Dokumentationsdaten zielorientierter und für den Menschen anschaulicher darzustellen. Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es, ein Konzept für die Umsetzung dieser Daten in der Virtuellen Realität (VR) zu entwickeln. Da durch die Immersion in die virtuelle Umgebung eine realitätsnahe Abbildung der Wirklichkeit dargestellt werden kann, werden mit Hilfe von VR-Systemen zahlreiche, intuitive Möglichkeiten zur Interaktion in der dritten Dimension geliefert. Während das Konzept im Allgemeinen für das Bauwesen ausgelegt ist, wird der in der Unity-Engine erstellte Anwendungsfall anhand der Tatortdokumentation entwickelt. Bei dieser Dokumentationsweise spielen die durch Recherche ermittelten, besonders mehrwertbringenden Informationsarten wie Fotografien, Audiodaten und Textbeschreibungen eine zentrale Rolle. Die in der Arbeit erstellte Demonstratoranwendung und die durch die Implementierung entstehenden Bausteine können auch für weitere Anwendungen im Bauwesen verwendet und angepasst werden. Zudem kann die beschriebene Arbeitsweise der Implementierung eine Orientierung für weitere, auch vom Bauwesen fremde Anwendungen sein. Bei diesen sollen externe Daten während der Laufzeit in das System eingespeist und visuell, sowie ggf. auditiv und kinästhetisch präsentiert werden. Das Konzept besteht im Wesentlichen aus zwei Hauptteilen. Zum einen soll die Einbringung von VR ergiebigen Informationsarten, und die Interaktion mit diesen ermöglicht werden. Dabei steht nicht die grafisch realistische Darstellung, sondern eine gewinnbringende, intuitive und verschiedene Sinne ansprechende Übermittlung der Informationsarten im Vordergrund. Umgesetzte Informationsmöglichkeiten sind hierbei die bei der Fotografie entstehenden, durch Metadaten verortete Bilder, ortsabhängige Textinformationen und Audiodateien. Zum anderen soll die Möglichkeit bestehen, weitere Dokumentation (z.B. in Form von verschiedenen Markierungen und Beschriftungen) während der Laufzeit der Anwendung durch Interaktion desAnwenders mit den VR-Systemen zu erstellen. Hierbei werden Controllerinteraktion, die Positionierung des Anwenders in der Realität (z.B. Blickrichtung oder die aus der Körperhaltung resultierenden Kopfhöhe) und Spracherkennung zur Erstellung der verschiedenen Dokumentationsarten angewendet. Somit bildet diese Arbeit ein Konzept und eine Demonstrationsanwendung, in der Informationssarten in der VR förderlich umgesetzt werden und der Bediener in der Anwendung weitere Dokumentationstätigkeiten ausführen kann. Damit kann er sich einerseits selbst die Informationen aneignen und weitere Rückschlüsse ziehen. Andererseits kann auch sein Sichtbereich des Head-Mounted-Displays (HMD) auf einen Bildschirm projiziert werden, sodass die Informationen für andere Personen anschaulich präsentieren werden können.

Freie Schlagworte: BIM, Building Information Modeling, Informationen, Virtuelle Realität, VR
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen
Hinterlegungsdatum: 27 Sep 2017 16:41
Zusätzliche Informationen:

Betreuer: Steffen Franz

Datum der Begutachtung bzw. der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 28 September 2017
Schlagworte in weiteren Sprachen:
Einzelne SchlagworteSprache
BIM, Building Information Modeling, Information, virtual reality, VREnglisch
Alternatives oder übersetztes Abstract:
AbstractSprache
The digitalisation of the building industry created by the Building-Information-Modeling (BIM) proides a foundation which illustrates information- and documentation data in an accessible and goal driven way. The target of the thesis is to create a concept that converts this data to Virtual Reality (VR). The immersion into the virtual environment allows a realistic representation of reality and the VR-Systems provide multiple, intuitive means for three-dimensional interaction. Although this concept is designed for the use in general civil engineering, the use case in Unity-Engine specializes in crime scene documentation. The adapted workflow of this documentation favors the most valuable informationdata, picked by research, such as techniques of photography, audio files and textdescription which play a major role in crime scene documentation. The created application and components can not only be used in various different applications within the field of civil engineering but the workflow of the implementation may also be of benefit to non-specialist operations because of the approach to insert and present the files visually, as well as possibly auditive and kinesthetically to the system at runtime. The concept consists of two main parts. On one hand the insertion of information data into the VR and the interaction with this data have to be facilitated. Thereby, the visually realistic depiction is not as much the focus of the project as the most valuable and intuitive transmission of information via the different senses. The implemented information data in this case being photographies, which are located through metadata, location dependent text data and audio files. On the other hand further documentation (e.g. in terms of different labelling and marking) during the term of the utilization should be enabled through interactions of the user with the VR-System. At this the controller interaction, the position of the user in reality (e.g. direction of view or the situation of the head resulting from posture) and the voice recognition will be used to generate different ways of documentation. Therefore this thesis forms a concept and a demonstration of application in which the information data is implemented into VR in a beneficial way. The user can perform multiple kinds of documentation activities in the application. He is able to acquire the information first hand and to follow up with own conclusions. Furthermore this allows him to present the information to other viewers on the outside by projecting the viewing area of his Head-Mounted-Display (HMD) on an external screen.Englisch
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