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3D ENTWICKLUNG MIT UNITY | WEBGL | SPACEWEBKIT

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Was ist Echtzeit 3D?

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Im Unterschied zu herkömmlicher 3D Visualisierung werden im Ergebnis keine Bilder oder Videos hergestellt, sondern (online) begehbare und jederzeit veränderbare Szenerien geschaffen.
Mittels vektororientierter Grafik-Programme oder CAD-Systeme werden komplexe dreidimensionale Szenerien und Objekte konstruiert. Danach versieht man deren Geometrie mit Texturen und Materialien, um ein möglichst reales Aussehen zu erhalten. Weitere Multimedia-Komponenten wie Sound, Bilder, Videos, Echtzeit-3D-Objekte und Animationen ergänzen die Szenerie. Ist diese fertiggestellt, kann man sich in ihr frei bewegen, womit die Relationen von Objekten und Raum begreifbar werden. Auch die Funktionalität wird interaktiv erfahrbar.
Dabei bleibt das Ergebnis flexibel, da es jederzeit verändert oder um Komponenten ergänzt werden kann. Es ist kein weiterer Renderlauf wie bei Animations-Systemen notwendig.
Ein zusätzlicher Vorteil des Echtzeit-3D gegenüber Bildanimationen liegt in der Einfachheit der Benutzung (Interfaceergonomie). So können z.B. die Konfigurationsparameter direkt im Player, das heißt im Darstellungsfenster, ausgewählt und modifiziert werden.

Wozu Echtzeit 3D im Web?

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Das Internet aus dem Repertoire der Marketinginstrumente zu streichen, ist heute undenkbar. Aufgrund dieser Tatsache ist es umso bedeutsamer, sich zielgruppenorientiert darzustellen und die eigene Präsentation aus der Fülle der Inszenierungen hervor zu heben. Neben bereits gängigen Methoden wie der Suchmaschinenoptimierung oder dem Socialnetwork-Marketing ist es deshalb unerlässlich sich innovativer Technologien zu bedienen. Ausschlaggebend hierbei sind bislang Anwendungsperformance als auch die intuitive Handhabung, die das Nutzererlebnis positiv beeinflussen.
Die Zweidimensionalität des Webs gestattet zwar eine vereinfachte Organisation von Datenmengen, entspricht aber nicht der räumlich-zeitlichen Struktur unserer physischen Welt. Damit ist es bis dato eher Informationsmittel denn Erfahrungsraum. Ein „sensorielles Marketing“ hingegen gewährt dem Konsumenten ein sinnliches Erleben, welches einen bleibenden Eindruck hinterlässt und somit eine Rückkehr auf die Website wahrscheinlicher macht.

Echtzeit 3D Aufbereitung

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Das Graphtwerk ist keine Agentur für klassische 3D Modellierung und Visualisierung. Bei der Herstellung realitätsnaher Renderings arbeiten wir mit externen Partnern.
Graphtwerk bereitet existierende Visualisierungen bzw. Modelle und Objekte für eine Verwendung im Echtzeit 3D auf und macht damit eine interaktive Modifikation in Konfiguratoren bzw. eine freie Begehbarkeit möglich.
Wir verarbeiten alle gängigen 3D-Formate verschiedener Programme, bevorzugen jedoch obj- bzw. fbx-Dateien.

Beispiele

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  • begehbare und modifizierbare Messestände
  • interaktive Produktkonfiguratoren
  • Architektur (Musterhäuser)
  • Küchenplaner
  • Bauanleitungen
  • Leitsysteme
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Oculus Rift

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Oculus Rift

Die 3D Applikationen des Graphtwerks unterstützen Oculus Rift.

Bei dem Oculus Rift handelt es sich um ein Head-Mounted Display („am Kopf befestigte Anzeige“) mit einem sehr großen Sichtfeld und sehr schnellen Bewegungssensoren, welches von Oculus VR entwickelt wird.
Die Veröffentlichung der Endkunden-Version wird für Ende 2015 erwartet.
Oculus VR wurde 2014 von Facebook für einen Kaufpreis von 400 Millionen US-Dollar in bar und 1,6 Milliarden US-Dollar in Facebook-Aktien übernommen.
Der Prototyp enthält ein Full HD OLED Display (1920×1080 Pixel) und ein zusätzliches Head-Tracking-System, welches über eine externe Kamera die in der Brille integrierten Infrarot-LEDs erfasst. Die von Oculus VR entwickelte „low-persistence“-Technologie verhindert zudem Nachzieh-Effekte bei Bewegungen.

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Echtzeit 3D Anwendungen

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Wir arbeiten mit der Unity 3D Engine, dem SpaceWebKit und WebGL.

unity 3D
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Unity ist eine Laufzeit- und Entwicklungsumgebung des Unternehmens Unity Technologies (in San Francisco, USA). Sie erlaubt die Entwicklung von Computerspielen und anderer interaktiver 3D-Grafik-Anwendungen. Neben PCs sind auch Spielkonsolen, mobile Geräte und Webbrowser Zielplattformen.
Laut einer Umfrage des Game Developer Magazine im Jahr 2011 ist Unity neben der Unreal Engine die beliebteste Spiel-Engine und hat rund 500.000 registrierte Entwickler weltweit. 2012 berichtete Gamasutra, Unity sei die am häufigsten benutzte Game-Engine für mobile Geräte.

SpaceWebKit (SWK)
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Das SpaceWebKit (SWK) ist eine Eigenentwicklung des Graphtwerks. Dabei handelt es sich um eine Software-Bibliothek zum dynamischen Laden, Modifizieren und Erzeugen von onlinefähigen Echtzeit 3D Szenarien, 3D Modellen, 3D Objekten und Animationen. Eine Manipulation der 3D-Architektur/ Szenarien und dessen Content (Text, Bilder, Objekte, Videos, Audio, Guided Tours) erfolgt dabei in Echtzeit im Browser (Windows und Mac OS X), in StandAlone-Anwendungen (Windows, Linux und Mac OS X), mobilen Endgeräten, Tablets und Konsolen und dies ganz einfach per Drag & Drop. Ein wechselseitiger Datentransfer des Spacewebkits mit externen Quellen und Softwarelösungen erfolgt über Schnittstellen. Die 3D-Applikation kann darüber hinaus mit fremden Webanwendungen, wie zum Beispiel Shopsystemen, kommunizieren und an Payment Provider angebunden werden.

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Mittels der Web Graphics Library (WebGL) können hardwarebeschleunigte 3D-Grafiken direkt im Browser ohne jegliche Erweiterungen oder Plugins dargestellt werden. WebGL basiert auf OpenGL  und Javascript und ist somit eine Echtzeit3Dgrafik-Programmierschnittstelle für Webbrowser. Seit 2011 wird WebGL von Googles Browser Chrome und Mozillas Firefox unterstützt und ist in Apples Safari und Opera aktiviert. Plattformübergreifende Anwendungen mit WebGL-Unterstützung für die verbreitetsten Betriebssysteme (Windows, MacOS, Linux) zu entwickeln, ermöglicht das von Google ebenfalls 2011 vorgestellte Project Angle (Almost Native Graphics Layer Engine).

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Virtuelle Galerien & Ausstellungen

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Mit dem 3D Stellwerk bietet Graphtwerk einen Mietservice virtueller Ausstellungsarchitektur. Die Ausstellungsräume können dabei mit den Bildern, Videos, Texten und Audiodateien des Nutzers bestückt und schließlich in die Webseite des Benutzers eingebunden werden. Darüber hinaus offerieren wir die individuelle Anfertigung virtueller Ausstellungsräume. So klassen sich Ihre Galerieräume auch im Web besuchen.

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Virtuelles Museum

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Der Begriff des virtuellen Museums ist derzeit aufgrund verschiedener technologischer Entwicklungen der letzten Jahre noch nicht klar definiert. Was wir unter einem Museum zu verstehen haben, ist gemeinhin bekannt. Virtualität jedoch ist die Eigenschaft einer Sache, die nicht materiell existiert, aber ihrem Wesen und Funktion nach einer in dieser Form existierenden Sache gleicht. Zunächst seien daher die technisch und inhaltlich divergierenden Begriffe virtueller Museen erläutert.

Digitales Museum

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Unter einem Digitalen Museum versteht man die Webpräsenz eines Museums, die einen Teil seiner Sammlung als digitale Reproduktionen veröffentlicht. Die Digitalisate, deren Originale auch aus verschiedenen realen Museen stammen können, werden gesammelt, erforscht und dienen hauptsächlich der Information und Bildung, gemäß des Auftrags öffentlicher Museen. In dieser Vermittlungsfunktion unterscheidet sich das digitale Museum von digitalen Archiven und Sammlungen. Der informationelle Mehrwert besteht in der Herstellung eines Kontexts durch Verlinkung, der in digitaler Form ungleich besser gegeben ist als in Museen. Das Fokussieren auf die Information vernachlässigt hier die sinnliche Wahrnehmung. So  befinden sich die Objekte weder in einer Relation zum Raum, noch zueinander. Die realen Größenverhältnisse sind nicht erfahrbar.

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Virtuelle Tour

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Der Virtuelle Rundgang durch ein real existierendes Museum trägt der sinnlichen Erfahrung Rechnung. Er ist ein Surrogat für all jene Interessenten, die nicht über die zeitlichen oder finanziellen Freiräume verfügen, ein weit entferntes Museum zu besuchen. Die Technik, welche virtuelle Rundgänge möglich macht, ist vergleichsweise simpel. Von verschiedenen festen Punkten im Raum werden Fotos geschossen und zu 360° Panoramen zusammengefügt (Stiching). Die Illusion einer Bewegung innerhalb der Räumlichkeiten entsteht durch ein Springen zwischen den vordefinierten Ansichtspunkten. Auch wenn Ausstellungsräume recht schnell und günstig visualisiert werden können, so machte eine Veränderung der Exponate innerhalb dieser eine erneute fotografische Aufnahme nötig.

Virtuelles Museum

#fancy-title-59e869fc60145 a{ color: #393836; }

Als virtuelles Museum versteht Graphtwerk die Nachbildung von Ausstellungsräumen als online begehbares Echtzeit 3D Modell. Denn dieses kommt dem Wesen und der Funktion eines realen Museums am nächsten, da die Vorteile des Digitalen Museums mit denen eines Virtuellen Rundgangs verbunden werden können. Mittels der Software Graphtwerks ist dem Betrachter tatsächlich möglich, den virtuellen Raum frei zu erkunden, sich per Audioguide (mehrsprachig) durch die Ausstellung führen zu lassen, zu zoomen oder den vertiefenden Verlinkungen zu folgen.

Die Grenze zwischen dem dreidimensionalen virtuellen Raum und dem Web und dessen Inhalten ist fließend. Die Exponate können mittels eines Editors jederzeit ohne Programmierkenntnisse oder Fähigkeiten der Visualisierung modifiziert werden. Eine Anbindung des virtuellen Ausstellungsplaners (VEE) für Kuratoren und bereits existierender Bilddatenbanken ist möglich. Zusätzlich kann ein virtuelles Museum auf einem Datenträger oder als Applikation verbreitet werden. Eine Aktualisierung der Inhalte erfolgt dabei per Online-Update.

Durch den Einsatz unseres Tracking-Systems lassen sich Erkenntnisse über das Besucherverhaltens gewinnen, wie die Routen durch die Ausstellungen, die Verweildauer bei der Rezeption einzelner Exponate, die Inanspruchnahme vertiefender Informationen etc.. Weiterhin schafft das virtuelle Museum Graphtwerks neue Möglichkeiten des eLearnings. Mit Klassen sich virtuell durch ein Museum führen zu lassen bzw. die Lernenden sich selbst die Inhalte erschließen zu lassen, ist unser Anliegen.

Private Sammler sind frei von den Vorgaben realer Architektur. Denn virtuell sind der Gestaltung der Ausstellungsräume kaum Grenzen gesetzt. Entwerfen Sie Ihr eigenes Museum und bereichern Sie die Öffentlichkeit um Ihre Sammlung.

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Virtual Exhibition Editor (VEE)

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Bei dem Virtual Exhibition Editor (VEE) handelt es sich um einen Echtzeit 3D Ausstellungsplaner für Museen und Galerien. Dieser ermöglicht vorab das Testen von Ausstellungsgestaltungen und deren Varianten innerhalb begehbarer virtueller Ausstellungsräume, die den realen Größenverhältnissen entsprechen. Damit wird die Planungsarbeit vereinfacht, da die mühsame und zeitraubende Hängung an Miniaturmodellen oder mittels realer Bilder bzw. deren Reproduktionen überflüssig werden. Die interaktive Überprüfung von Farbgebung und Lichtregie ergänzen das Spektrum. Der VEE kann an bestehende Exponatdatenbanken angebunden werden. Die Software erlaubt Museen eine Zusammenarbeit mit Kuratoren, auf einem anderen Teil des Globus. Dabei können verschiedene Lösungen und Konzeptionen verglichen oder miteinander bearbeitet werden. Interessant ist dies vor allem für die Planung von Wanderausstellungen, die jeweils auf verschiedene Architekturen trifft.

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3D SHOPS & MALLS

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Die Vision

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Das Virtuelle Shopping Center ist eine realistisch wirkende Echtzeit-3D-Onlinewelt und bietet ein völlig neues Online-Shopping-Erlebnis mit innovativen Möglichkeiten der Produkt- und Markenpräsentation, sowie einer optimalen Integration von Werbemitteln. Wie in einem Computerspiel können sich Konsumenten in der Ich-Perspektive frei durch das Center und die Geschäfte bewegen und dabei eine ganz neue Art der Produktdarstellung erleben.
Die Idee für ein Virtuelles Shopping Center ist zwar nicht neu, aber es gibt noch kein vergleichbares Produkt am Markt, weder konzeptionell noch in dieser grafischen Qualität und nur durch den Einsatz selbst entwickelter Technologien ist eine Realisierung möglich. Die grafische Qualität der Echzeit-3D-Onlinewelt gleicht nahezu fotorealistischen Darstellungen, was jeden Besuch zum Erlebnis macht.
Das Virtuelle Shopping Center verbindet den Convenience-Vorteil von Online-Shops mit der Erlebnisorientierung der stationären Händler. Das Virtuelle Shopping Center wird als Desktop Anwendung umgesetzt. Beim Starten der Anwendung werden nur noch die aktuellen Inhalte geladen (also Werbung, Produkte usw.) und eine Update Abfrage durchgeführt. Die Konsumenten profitieren dadurch von geringen Ladezeiten und bestmöglicher Grafik.
Den Shop-Betreibern steht perspektivisch ein eigenes Tool zur Verfügung mit dem sie ihre Shops einrichten und Produkte platzieren können. Der Import von Produkten ist mit Hilfe einer eigens dafür entwickelten Softwarelösung sehr einfach. Es werden nur 360 Grad Aufnahmen der Produkte benötigt (am Besten 24 Fotos pro Produkt). Das hat einerseits den Vorteil, dass der Aufwand für die Shop-Betreiber überschaubar ist und andererseits die Produkte wirklich fotorealistisch dargestellt werden. Natürlich können auch 3D Modelle verwendet werden. Werbekunden können über einen eigenen Content Management Server ihre Werbeschaltungen buchen. In weiterer Folge ist geplant die Verwertung der Werbeplätze an eine Agentur zu vergeben, um die Einnahmen daraus zu optimieren.

3d Showroom_dachstein
„Mit dem von Graphtwerk entwickelten 3D Schauraum wollen wir unseren Händlern und Konsumenten weltweit die Emotionen und die Inhalte der Marke Dachstein vermitteln. Die Präsentation von Produkten allein reicht heutzutage nicht mehr aus, um aus der Masse hervorzustechen. Es geht um Markenpräsentation auf eine ganz neue Art und Weise. Dies können wir mit dem 3D Schauraum erzielen. Wir sehen darin in Zukunft eine weitere Möglichkeit, das Einkaufserlebnis, das man bisher nur stationär erfahren konnte, in die Online-Welt zu transportieren.“
Christian Wolsegger (Dachstein)
Christian Wolsegger
Sales Manager International
Dachstein Outdoor & Lifestyle GmbH
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3D Echtzeit Produktkonfiguratoren

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Wozu benötigt man Konfiguratoren?

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Wir leben noch in einer Gesellschaft der Massenproduktion. Das heißt, wir können eben nur das kaufen, was es bereits gibt. Die Anzahl der Produktvarianten, aus denen wir wählen können, sind durch die Vorleistungskosten und Lagerhaltungskosten der Hersteller beschränkt. Und Einzelanfertigungen sind sehr teuer. Das entspricht aber nicht unserem Bedürfnis als Kunde nach Individualität und Originalität.
Die herkömmliche Produktionsweise wird im nächsten Jahrzehnt in vielen Bereichen durch die flexible und ressourcenschonende Just-in-Time Production ersetzt.
Das heißt, dass Waren erst bei Bedarf produziert und direkt an den Abnehmer geliefert werden. Dann wird dem Produktkonfigurator eine Schlüsselrolle zukommen, da er die Schnittstelle zwischen Kundenbedürfnis und Produktherstellung bildet. Das sinnliche Erleben und die Beteiligung des Kunden am Gestaltungsprozess bewirkt zudem eine emotionale Bindung zum Produkt und leistet damit einen Ausschlag gebenden Beitrag zur Kaufentscheidung.

Warum Echtzeit 3D Konfiguratoren?

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Konfiguratoren ermöglichen es dem Kunden aus verschiedenen Materialien, Farben und Ergänzungen eines Produkts zu wählen. Dazu ist es nötig, das Produkt in diesen Varianten und in verschiedenen Ansichten zu visualisieren.

Hierfür gibt es 3 verschiedene Methoden:

1. Ein vorproduziertes Objekt wird fotografiert. Dies bietet sich vor allem bei Produkten mit kleineren Ausmaßen an. Die Verwendung automatisierter Fotostudios, wie zum Beispiel die des Herstellers Packshot Creator, ist hier von Vorteil.
2. Die Produkte werden visualisiert durch Rendering. Ein 3D Modell des Produktes wird virtuell mit den entsprechenden Materialien, Farben und Beleuchtung versehen und dann zu einem „fotografischen“ Bild gerendert. Dies ist derzeit noch in der Automobilindustrie üblich, aber sehr aufwendig und daher teuer.
3. Ein Echtzeit 3D Modell wird hergestellt, welches der Kunde online interaktiv in Echtzeit mit den erwünschten Farben und Materialien bzw. Features modifizieren kann.
Worin nun die Unterschiede bestehen, ist schwer zu erfassen. Daher sei zum besseren Verständnis ein Rechenbeispiel anhand unserer Machbarkeitsstudie eines Schuhkonfigurators angeführt.

Rechenbeispiel:

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Der Schuh besteht aus 12 Teilen, welchen sich jeweils 8 verschiedene Farben zuordnen lassen. Dies macht rechnerisch (8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8 x 8): 68.719.476.736 unterschiedliche Varianten des Schuhs. Wer würde eine solche Zahl vorproduzieren, um sie zu fotografieren?
Ein qualitativ ansprechendes Rendering benötigt bei Einsatz einer Renderfarm (Arbeitszeit nicht mitgerechnet) ca. 10 Minuten. Jedoch benötigt man mindestens 5 Bilder, um das Produkt von verschiedenen Seiten betrachten zu können, 24 Bilder um die Illusion einer Drehung zu erwecken. Dies ergibt 343.597.383.680 bzw. 1.649.267.441.664 Renderings, also Bilder des Produkts. Dafür benötigt man 6.702.508 bzw. 32.172.039 Jahre Renderzeit.
Die haben wir mit Echtzeit3D nicht ganz benötigt.

Möchten Sie unsere Konfigurator-Studie erleben? Dann nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.

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