Detailbeschreibung
Der Demonstrator bietet zwei unterschiedliche Varianten, um dreidimensionale Objekte in einem kollaborativen virtuellen Raum zu designen. Zum einen ermöglicht er das spielerische Zusammensetzen virtueller Klemmbausteine, zum anderen das Formen von Skulpturen. Mehrere Nutzer können gleichzeitig über einen WebXR-fähigen Browser in die virtuelle Umgebung eintreten und dort gemeinsam bauen, experimentieren und kreativ arbeiten. Die Anwendung wurde in die bereits bestehende Kollab-VR-Demonstratorplattform integriert und erweitert diese um weitere kreative und interaktive Komponenten. Sie läuft vollständig browserbasiert und erfordert weder eine lokale Installation noch spezielle Software.
Die Interaktion basiert auf intuitivem Hand-Tracking, sodass natürliche Greifbewegungen genutzt werden können und keine zusätzlichen Eingabegeräte notwendig sind. Der Demonstrator ist sowohl auf Desktop-Systemen als auch auf autarken VR-Brillen ohne Kabel nutzbar.
Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Sitzungen aufzuzeichnen. Dadurch können Gestaltungsprozessee, Interaktionen und Ergebnisse erneut betrachtet und analysisert werden. Es besteht außerdem die Möglichkeit, in der Zeit zurückzuspringen, um so das 'Bauwerk' zu einem bestimmten Zeitpunkt wiederherzustellen und zu von dort an neu zu bearbeiten.
Vorteile der Lösung
Die Lösung zeichnet sich durch besonders geringe Einstiegshürden aus, da sie ohne Installation direkt im Browser gestartet werden kann. Auch unerfahrene Nutzer können die Anwendung ohne technisches Vorwissen nutzen. Die Unterstützung autarker VR-Brillen macht aufwendige technische Aufbauten überflüssig und ermöglicht ein direktes Eintauchen in die virtuelle Welt ohne Kabelgewirr. Die kollaborative Nutzung in Echtzeit fördert Zusammenarbeit, Kommunikation und gemeinsames Problemlösen in einer immersiven Umgebung.
Durch die intuitive Handsteuerung entsteht ein natürlicher und spielerischer Zugang zur virtuellen Interaktion. Die Plattformunabhängigkeit sorgt für eine hohe Reichweite, da unterschiedliche Endgeräte unterstützt werden. Gleichzeitig erlaubt die freie Gestaltung der Bausteine eine hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Inhalte und Zielgruppen. Die integrierte Aufzeichnungsfunktion erhöht den Mehrwert zusätzlich, da Ergebnisse nachhaltig gesichert und weiterverwendet werden können.
Demonstrationsszenarien
Im Demonstrator wird ein gemeinsamer virtueller Raum dargestellt, in dem mehrere Teilnehmer gleichzeitig anwesend sind. Alle Nutzer sehen sich gegenseitig in Echtzeit und können parallel mit denselben virtuellen Objecten interagieren.
Teilnehmer haben die Möglichkeit, Klemmbausteinen zu erzeugen, die skaliert, eingefärbt und im Raum positioniert werden können, wobei jede Veränderung unmittelbar für alle sichtbar ist. Die Teilnehmenden greifen Bausteine mit den Händen, bewegen sie frei im Raum und setzen sie mit anderen Bausteinen zusammen. Dabei entstehen schrittweise gemeinsame Konstruktionen, die kollaborativ erweitert, verändert oder umgebaut werden können. Einzelne Bausteine oder komplette Strukturen lassen sich jederzeit lösen, neu anordnen oder ersetzen, sodass iterative Bauprozesse abgebildet werden.
Alternativ können mehrere Teilnehmer gemeinsam eine Skulptur gestalten, beispielsweise ein 3D-Logo, ein Produktmodell oder eine abstrakte Form. Die Skulpturen entstehen aus farbigen Voxeln (kleine würfelförmige Pixel im 3D-Raum), die schrittweise mit den Händen im Raum platziert werden. Die gewünschte Farbe kann dabei aus einer Farbpalette ausgewählt werden, während die Gestalt intuitiv mit der Hand geformt wird, sodass sich individuelle oder gemeinschaftlich gestaltete Kreationen entwickeln lassen. Ebenso ist es möglich, Voxel durch formende Bewegung der Hände wieder zu entfernen, so dass eine Erfahrung ähnlich dem Töpfern oder der Bildhauerei entsteht.
Während der Sitzung kann der gesamte Gestaltungsprozess mit allen Interaktionen aufgezeichnet werden. Die Aufzeichnung bildet sowohl die Abfolge der Konstruktionsschritte als auch die Zusammenarbeit der Teilnehmenden ab. Dadurch wird nachvollziehbar, wie sich ein Objekt entwickelt, welche Entscheidungen getroffen werden und wie mehrere Personen gleichzeitig an einer gemeinsamen Struktur arbeiten.
Einsatzgebiete
Die im Demonstrator gezeigte Kombination aus browserbasierter VR, kollaborativer Echtzeit-Interaktion, natürlicher Handsteuerung und optionaler Aufzeichnung bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Systeme mit ähnlicher technischer Architektur eignen sich insbesondere für Anwendungsfälle, in denen räumliche Zusammenarbeit, schnelles gemeinsames Verstehen und niedrige Zugangshürden entscheidend sind.
In der Produktentwicklung und im Engineering können solche Systeme für frühe Konzeptphasen eingesetzt werden, etwa zur gemeinsamen räumlichen Ideation, zur Visualisierung von Baugruppen oder zur kollaborativen Bewertung von Varianten. Die Möglichkeit, Modelle direkt im Raum zu manipulieren und Änderungen für alle Beteiligten sofort sichtbar zu machen, beschleunigt Abstimmungsprozesse und reduziert Iterationszeiten.
Im Bereich Planung und Konstruktion, beispielsweise in Architektur, Anlagenbau oder Fabrikplanung, ermöglichen vergleichbare Lösungen ein gemeinsames Arbeiten an räumlichen Strukturen, ohne dass spezialisierte Software installiert werden muss. Unterschiedliche Stakeholder können ortsunabhängig zusammenkommen, Entwürfe diskutieren und Änderungen direkt im virtuellen Raum nachvollziehen. Aufzeichnungen unterstützen dabei Dokumentation und Entscheidungsfindung.
Darüber hinaus eröffnet die Technologie Potenziale in der Kreativwirtschaft, beispielsweise für digitale Kunstprojekte oder virtuelle Ausstellungen. Unternehmen können immersive Umgebungen zudem für Innovationsworkshops, virtuelle Meetings oder interaktive Kundenpräsentationen nutzen.
Auch in Training, Qualifizierung und Wissensvermittlung bieten solche Systeme wirtschaftlichen Nutzen. Komplexe räumliche Zusammenhänge oder Abläufe lassen sich gemeinsam erleben und praktisch erproben.