Vom 12. bis 16. August 2018 findet im kanadischen Vancouver die SIGGRAPH 2018 statt. Unter zahlreichen Vertretern aus allerlei Branchen findet sich auch das deutsche Fraunhofer IGD dort ein und präsentiert drei Publikationen aus den Bereichen 3D-Druck, 3D-Webvisualisierung und optischen Materialerfassung. Die Forschungen in den Bereichen werden als „wegweisend für die weitere Entwicklung der 3D-Drucktechnologie“ bezeichnet. Wir stellen sie zusammengefasst einmal genauer vor.

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Auf der SIGGRAPH 2018, die vom 12. bis 16. August 2018 im kanadischen Vancouver stattfindet, zeigt das deutsche Fraunhofer IGD drei Publikationen aus den Bereichen 3D-Druck, 3D-Webvisualisierung und optischer Materialerfassung. Im ersten Paper „3D Printing Spatially Varying Color and Translucency“ erklärt das Forschungsinstitut eine neue Technologie, die völlig neue Möglichkeiten beim 3D-Druck eröffnen, heißt es in einer Mitteilung an das 3D-grenzenlos Magazin von letzter Woche. Vom Fraunhofer IGD wurde erst im Februar dieses Jahres ein neues Echtzeit-3D-Scansystem präsentiert, mit dem jedes Objekt in Echtzeit eingescannt werden kann. Nach dem Einscannen wird es 3D abgebildet und im Anschluss mit einem 3D-Drucker gefertigt.

Algorithmus für Einsatz in der Filmwirtschaft oder der Medizintechnik

Professor Philipp Urban entwickelte hierbei mit seinen Mitarbeitern Alan Brunton, Can Ates Arikan und Tejas Madan Tanksale einen Algorithmus. Der Algorithmus lässt sich in Vollfarben, Transparenzen und Transluzenzen nicht nur realisieren, sondern auch kombinieren. Zahlreiche Einsatzmöglichkeiten eröffnen sich hier, wie in der Filmwirtschaft und in der Medizintechnik. Gezeigt wird in dem Paper von Urban auch, wie mithilfe transluzenter Materialien, etwa Haut, realistisch nachgebildet werden kann.

Modell eines Frauenkopfes
Mit dem Cuttlefish 3D-Druckertreiber lassen sich 3D-Modelle mit normalen 3D-Modellierungswerkzeugen gestalten und in Standard-Dateiformaten speichern (Bild © Fraunhofer IGD).

Die digitalen 3D-Modelle lassen sich mit normalen 3D-Modellierungswerkzeugen gestalten und in Standard-Dateiformaten auch für die Weiterverarbeitung mit einem 3D-Drucker speichern. Das Kopieren von Objekten aus unterschiedlichen 3D-Druckmaterialien ist ebenfalls realisierbar. Die Technologie steht im 3D-Druckertreiber Cuttlefish zur Verfügung und wird bereits intensiv von Kunden des Fraunhofer IGD eingesetzt. Der Cuttlefish Treiber war auch im Einsatz, als Mediamarkt in Ingolstadt 3D-Selfies mit der Software CAPPS.IT angeboten hatte.

Optimierung von texturierten 3D-Modellen

realistisches Modell eines Oberkörpers und Kopfes
In dem Paper von Urban wird auch gezeigt, wie mithilfe transluzenter Materialien etwa Haut realistisch nachgebildet werden kann (Bild © Fraunhofer IGD).

Im zweiten Paper „Box Cutter: Atlas Refinement for Efficient Packing via Void Elimination“ wird eine Methode zur Optimierung von texturierten 3D-Modellen beschrieben, bei dem Dr. Max Limper und seine Kollegen Nicholas Vining und Alla Sheffer von der University of British Columbia UBC zeigen, wie die Software Box Cutter arbeitet. Box Cutter kann Oberflächen von 3D-Modellen mit höheren Detailgrad darstellen, ohne mehr Speicherkapazität zu beanspruchen. Vorstellbare Anwendungsgebiete seien 3D-Visualisierungen, VR-Anwendungen, Computerspiele und 3D-Darstellungen im Browser. Die Einsatzmöglichkeiten von 3D-Modellen erweitern sich wegen der verkürzten Ladezeit erheblich.

Neben den zwei Publikationen wurde das Poster „Automated Acquisition and Real-time Rendering of Spatially Varying Optical Material Behavior“ zugelassen. Hier zeigen Martin Ritz und Pedro Santos eine neue vollautomatische Methode zur physikalisch realistischen Erfassung und Darstellung von optischem Materialverhalten. Entsprechend der Lichteinfallsrichtung unterscheiden sich Objektoberflächen massiv und bedeutet bisher eine erhebliche Herausforderung bei der Produktion realistischer 3D-Modelle.

Mit der neuen Methode wird in Echtzeit gerendert, was zur Einsparung beim Speicherbedarf führt. Die erfassten Daten können auf beliebige 3D-Modelle übertragen werden. Als Anwendungsbereich wurde die Automobilbranche genannt, bei der verschiedene Materialien der Innenausstattung vor der Produktion eines Prototypen virtuell unter realistischer Beleuchtung geprüft werden können.

Networking-Event am 15. August 2018

Das Fraunhofer IGD lädt gemäß der eigenen Pressemitteilung auf der SIGGRAPH 2018 am 15. August 2018 zu einem Networking-Event ein, die Gästen die Möglichkeit eröffnet mit den Experten des Instituts über die vorgestellten Technologien und Anwendungsmöglichkeiten zu diskutieren. Das Programm instant3Dhub wird auf der weltweit größten Konferenz für Computergrafik demonstriert, womit man 3D-Objekte skalierbar auf allen Endgeräten darstellen kann. Auf der Veranstaltung wird außerdem eine Software gezeigt, welche die computergestützte Modellierung von gradierten Eigenschaften und multiplen Materialien für 3D-Bauteile und die Herstellung per 3D-Druck ermöglicht. Unser Newsletter informiert Sie über News über Veranstaltungen aus der Welt des 3D-Drucks. Abonnieren Sie ihn hier und verpassen Sie so keinerlei Neuigkeiten mehr. Auf unserer Themenseite finden Sie außerdem eine große Übersicht der Forschungen der Fraunhofer-Institute zum 3D-Druck.

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