3D - Spiel mit der Technik, Tekom 2016

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Gemeinsame Studie mit der Fachhoschschule Wels zum Einsatz von WebGL und Collada (Wavefront) in der technischen Dokumentation und Ersatzteilkataloge. Die vorliegende Folie wurde auf der Tekom Jahrestagung 2016 im Rahmen eines Fachvortrages vorgestellt

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3D - Spiel mit der Technik, Tekom 2016

  1. 1. 3D – Spiel mit der Technik Neue Möglichkeiten in der 3D-Darstellung Ergebnisse einer Untersuchung C2, 2/F32
  2. 2. VorstellungAgenda 1) Vorstellung 2) Projekt und Ziele 3) HTML5 / WebGL 4) Autodesk Forge 5) Dassault Composer 6) door2parts / WebGL 7) Rechtliche Aspekte 8) Zusammenfassung 9) Fragen 10) Links
  3. 3. Vorstellung Ing. Robert Siegel, MBA Geschäftsführer door2solution software gmbh Ersatzteilkataloge und technischer eCommerce für Industrie und Handel Johannes Ritt Lektor an der Fachhochschule Oberösterreich für technische Darstellung, CAD und PDM Technischer Leiter für den Bereich CAD/PDM/PLM bei T-Systems (Hansa PLM) Vorstellung
  4. 4. Vorstellung Fachhochschule WelsFakultäten der FH Oberösterreich > HAGENBERG Informatik, Medien, Kommunikation > LINZ Medizintechnik und Angewandte Sozialwissenschaften > STEYR Management > WELS Technik & Angewandte Naturwissenschaften
  5. 5. Vorstellung Fachhochschule WelsFakultät für Technik & Angewandte Naturwissenschaften in Wels
  6. 6. Vorstellung Fachhochschule WelsProduktdesign und Technische Kommunikation
  7. 7. Vorstellung door2solutionVorstellung door2solution software gmbh ● Softwarehaus gegründet 2004 aus Wien ● Spezialisierung auf technischen eCommerce ● Namhafte Kunden aus dem Bereich Anlagen- und Maschinenbau ● Tätig in AT, DE, CH, NL, UK, CZ ● Projekte im Umfeld von PLM, CAD, ERP, Web ● Kompetente Partner ● Open Source (Linux, Java, My-SQL, ..) und offene Standards C2, 2/F32
  8. 8. 1) Vorstellung 2) Projekte und Ziele 3) HTML5 / WebGL 4) Autodesk Forge 5) Dassault Composer 6) door2parts / WebGL 7) Rechtliche Aspekte 8) Zusammenfassung 9) Fragen 10) Links Agenda
  9. 9. Vorstellung Fachhochschule WelsProjekt und Ziele: Was ist möglich? http://www.babylonjs.com/Demos/SIMD/ Anwendung im Bereich Ersatzteilkatalog ? Es gibt eine Technik, die sich im Spiele Bereich stark entwickelt und verbreitet, die aber vom professionellen Bereich - konkret in der Technik - eher ignoriert wurde. Jetzt drängen aber mehr und mehr Schnittstellen und Anwendungen auf den Markt: WebGL ⇒ Wie lässt sich das konkret nutzen, wie kann man das einsetzen?
  10. 10. ● Objekte können im Browser manipuliert werden Vorstellung Fachhochschule Wels ● Triangulation ist ein mögliches und häufiges Verfahren im Zusammenhang mit WebGL wenn Daten aus Fremdsystemen übernommen werden Projekt und Ziele: Wie funktioniert das? ⇒ Triangulation ● Es können Objekte via Java-Script oder JSON auch erstellt werden (Volumensmodelle)
  11. 11. Vorstellung Fachhochschule Wels ● Extraktion und Aufbereitung aus dem CAD ● Überblick Tools ● Format der Schnittstellendatei (Step v.s. Collada, Object, JSON) ○ Attribute (Teilenummern) ○ Material (Farbe, Transparenz und Textur) ○ Qualität und Dateigröße ○ Optimierung und Komprimierung ○ Automatisierungsgrad und Integration in einen möglichen Workflow ○ Standardisierungsgrad (Investitionsschutz) ● Frontend Funktionalität ○ three.js, babylon.js oder Autodesk Forge? ○ Interaktion mit Objekten im HTML5 Kontext ○ Möglichkeiten der Animation ○ Steuerung im Browser (Gesten) ○ Ladezeit, Rendering Qualität und Performance ○ Kompatibilität (Apple, Microsoft, Android) Projekt und Ziele: Wie geht das? ⇒ Fragestellung in einzelne Aspekte aufgliedern
  12. 12. Vorstellung 1) Vorstellung 2) Projekte und Ziele 3) HTML5 / WebGL 4) Autodesk Forge 5) Dassault Composer 6) door2parts / WebGL 7) Rechtliche Aspekte 8) Zusammenfassung 9) Fragen 10) Links Agenda
  13. 13. VorstellungHTML5 / WebGL WebGL - Web Graphics Library - ist eine JavaScript basierende Programmierbibliothek für Anwendungen die direkt im Browser, also ohne Plug-In, laufen und 3D Objekte rendern. Durch ergänzende Java-Script Bibliotheken (zB three.js) wird die Programmierung vereinfacht, man kann Objekte manipulieren. WebGL ist ein externer (nicht W3C) Bestandteil von HTML5 und wird von allen gängigen Browsern - PC und mobil - unterstützt. COLLADA als Austauschformat wurde ISO Standard [ISO/PAS 17506:2012]
  14. 14. VorstellungHTML5 / WebGL
  15. 15. WebGL im HTML5 ● WebGL läuft im HTML5 im Browser ● Es ist eine ungleich höhere Integration und Interaktion möglich, als dies mit Plug-In Lösungen möglich ist WebGL HTML WebGL HTML open: helmade.com - individuelle Helm Konfiguration (combeenation.com) links: demo.door2parts.com/svg - Ersatzteilkatalog auf Basis SVG und WebGL (door2solution.com)
  16. 16. Quelle: jeromeetienne.github.io/videobrowser4learningthreejs HTML5 im WebGL im HTML5 Hier wird HTML5 life Content (auch Videos) in WebGL eingebettet. Die ganze Szene ist weiterhin interaktiv ● WebGL läuft in einem HTML5 Container: ● Man kann aber auch umgekehrt HTML5 Elemente integrieren: ○ Videos ○ Texte ○ Navigation/Menü ○ Formulare ○ Übersetzungen ○ ... HTML WebGL HTML WebGL HTML
  17. 17. Quelle: http://caniuse.com/#search=WebGL HTML5 / WebGL - Kompatibilität ⇒ Test in verschiedenen Browsern: erstaunlich positiv Ab Ende 2015 beginnen die Browser Hersteller Canvas und WebGL zu unterstützen. Brauchbare und stabile Versionen von three.js Collada mittlerweile ISO Standard. Immer mehr Tools und Schnittstellen am Markt.
  18. 18. HTML5 / WebGL - Frontend (2) Steuerung im Browser: three.js Javascript 3D library threejs.org BabylonJS 3D engine based on WebGL/Web Audio and JavaScript babylonjs.com x3dom.org Instant 3D the HTML Way Fraunhofer Institut x3dom.org Forge Autodesk has established a set of cloud services, APIs, and SDKs, so developers can quickly create the data, apps, experiences, and services that power the future of making things. Autodesk forge.autodesk.com/platform Object (.obj) Collada (.dae) JSON (1) Dateiformate: (+ Material)
  19. 19. VorstellungAgenda 1) Vorstellung 2) Projekte und Ziele 3) HTML5 / WebGL 4) Autodesk Forge 5) Dassault Composer 6) door2parts / WebGL 7) Rechtliche Aspekte 8) Zusammenfassung 9) Fragen 10) Links
  20. 20. Vorstellung Fachhochschule Wels Laut Hersteller: ● Unterstützt alle gängigen CAD Formate nativ ● kein PlugIn nötig ● einfache Handhabung ● übernimmt Eigenschaften wie Material, Gewicht… Aktueller Status: LIVE Lösungsansatz 1: View & Data API von Autodesk (Forge)
  21. 21. Vorstellung Fachhochschule Wels Resultate: ● CAD native Daten funktionieren nur bei einzelnen Teilen, hier auch mit Metadaten ● neutrale Formate wie stp möglich aber ohne Metadaten ● über “dwf” Schnittstelle auch nur ohne Metadaten möglich Nachteile: ● System noch nicht ausgereift ● sehr grosse Differenz von Herstellerangaben zu aktuellem Funktionsumfang ● Daten werden in Übersee konvertiert ● noch kein Geschäftsmodell verfügbar Fazit: Sehr interessanter und vielversprechender Ansatz, aber aktuell noch nicht verwendbar! Lösungsansatz 1: View & Data API von Autodesk (Forge)
  22. 22. Vorstellung Fachhochschule Wels Resultate: Lösungsansatz 1: View & Data API von Autodesk (Forge)
  23. 23. VorstellungAgenda 1) Vorstellung 2) Projekte und Ziele 3) HTML5 / WebGL 4) Autodesk Forge 5) Dassault Composer 6) door2parts / WebGL 7) Rechtliche Aspekte 8) Zusammenfassung 9) Fragen 10) Links
  24. 24. Vorstellung Fachhochschule Wels Funktionsweise: ● konvertiert native Daten in eigenes Format ● starke Reduktion der Datenmenge ● bietet Möglichkeiten zum Verwalten von Ansichten, Explosionsdarstellungen und Animationen ● ...viele Funktionalitäten für die technische Dokumentation Export Möglichkeiten: ● Sichern im internen (smg) Format oder als exe paket ● Sichern von 2d ansichten als svg mit link Bauteil - Stückliste ● Veröffentlichen als ○ pdf ○ HTML (jeweils PlugIn nötig!!!) ● über Object- Datei direkte Verwendung im Web möglich!!! Lösungsansatz 2: Dassault Systemes (Catia) Composer
  25. 25. Vorstellung Fachhochschule WelsProjekt und Ziele: Welche Tools? Free-CAD, Blender, Sketch-Up, .. Dassault Composer 3D PDF Babel3D STEP 3D PDF ObjectPAR ASM Cortona3D
  26. 26. Dassault Composer door2parts 2D SVG 3D WebGL Aufbereitung der Daten - Dassault Composer
  27. 27. VorstellungAgenda 1) Vorstellung 2) Projekte und Ziele 3) HTML5 / WebGL 4) Autodesk Forge 5) Dassault Composer 6) door2parts / WebGL 7) Rechtliche Aspekte 8) Zusammenfassung 9) Fragen 10) Links
  28. 28. Beispiel einer Anwendung im Maschinenbau: Die 3D Geometrien können aus dem PLM ergänzend automatisch prozessiert werden door2parts / WebGL WebGL SVG
  29. 29. door2parts / WebGL Beispiel einer Anwendung im Maschinenbau: Hinteres Bild: X-Ray Funktion, man sieht die Geometrie ist vollständig erhalten (v.s. entkernen)
  30. 30. Vorstellung3D PDF v.s. Web-GL HTML5 Anwendung im Browser 3D PDF ● 3D PDF als Austauschformat geeignet ● 3D PDF als Zielformat nicht optimal
  31. 31. VorstellungAgenda 1) Vorstellung 2) Projekt und Ziele 3) HTML5 / WebGL 4) Autodesk Forge 5) Dassault Composer 6) door2parts / WebGL 7) Rechtliche Aspekte 8) Zusammenfassung 9) Fragen 10) Links
  32. 32. Vorstellung Fachhochschule WelsRechtliche Aspekte Urheberrecht / Nutzungsrecht: ● Normteile von CAD Systemen haben oft die Einschränkung zur Nutzung in der Konstruktion ● Nutzungsrecht von Lieferanten-Geometrien! → Rechtliche Klärung erforderlich!! !
  33. 33. VorstellungAgenda 1) Vorstellung 2) Projekt und Ziele 3) HTML5 / WebGL 4) Autodesk Forge 5) Dassault Composer 6) door2parts / WebGL 7) Rechtliche Aspekte 8) Zusammenfassung 9) Fragen 10) Links
  34. 34. Vorstellung Vor-/ Nachteile PlugIn v.s. HTML5 APP / PlugIn HTML5 mit WebGL VorteileNachteile ● Keine Installation ● Im Browser, einfache Interaktion mit HTML ● Einfachere Integration ● Geräteunabhängig ● Mehr Softwareentwickler am Markt ● Offline auch realisierbar ● Offen und standardisiert ● Höhere Spezialisierung ist möglich ● Interessant bei sehr Performance intensiven Anwendungen ● Vertrieb via Store (zB Spiele) ● Gute Offline Konzepte ● Properitäre Daten, aber dafür kleiner ● Installation ● PlugIn teilweise browserabhängig ● APP teilweise geräteabhängig ● Vertrieb via Store (zB Corporate Apps) ● Teilweise proprietär ● Teurere Entwicklung ● Performance bei komplexen Geometrien ● Teilweise höhere Dateigrößen ● Neue Technologie daher beschränkte Erfahrung
  35. 35. ● Das Thema 3D wird nun millionen Web Programmierern zugänglich ● Immer mehr Tools unterstützen WebGL ● Initiativen in Forschung und Standardisierung ● Leichtere Integration in Cloud services durch HTML5 (zB SAP Hana) ● Google Cardboard macht VR simpel und billig ● Höhere Bandbreiten geeignet für grössere Datenmengen ● Kompatibilitätsprobleme bei Plug-In Ansätzen fallen jetzt weg ● 3D Druck bekommt höhere Bedeutung (Vorstufe zum Drucken ist Visualisierung) VorstellungMarktentwicklung WebGL ist nicht 1:1 zum 3D drucken geeignet sondern es ist hier noch eine spezifische Aufbereitung der Daten erforderlich
  36. 36. VorstellungAnwendungsbereiche WebGL Technische Dokumentation: - Beschreibende Dokumente (Betriebsanleitung, Servicehandbuch, ..) - Ersatzteilidentifikation - Simulation (Reparatur- und Wartungshandbücher, ..) Vertrieb: - Simulation - Konfigurationsmanagement - Produktdarstellung in 3D Technologie: - 3D für sich alleinstehend - 3D in einem VR Kontext (Smartphone + Google-Cardboard) - 3D in einem augmented Reality Kontext (Tablet mit Kamera) - Co-Working Marketing: - 3D Objekte in Spiele- und Architekturdatenbanken (Product Placement) Maschinenbau | Anlagenbau | Architektur | Spiele | Medizin | F&E | ...
  37. 37. Lessons learned - Dezember 2015 bis November 2016 ● Spannende Technologie mit sehr viel Kreativpotential ● Hohes Interesse bei allen Stakeholdern ● Marktreif, überraschend stabil und performant ● Einfache und gut dokumentierte Programmierung ● Probleme die Bezeichner richtig aus dem CAD zu bekommen ● Unübersichtliche Situation was Tools und deren Funktionen wie auch die möglichen Dateiformate betrifft, Try & Error
  38. 38. Beispiel: Virtual Reality mit Smartphone Google Cardboard
  39. 39. VorstellungGoogle Cardboard - VR mit Ihrem Smartphone ? Besuchen Sie unseren Stand 2/F32 in Halle C2 und erleben Sie wie spielerisch einfach Technik sein kann. Bringen Sie ihr Smartphone mit! Solange der Vorrat reicht! Wir senden es Ihnen gerne zu! FALSCH!
  40. 40. Danksagung Besonderer Dank gilt unserem Projektteam aus dem Fachhochschul Studiengang Produktdesign und Technische Kommunikation der FH-Wels wie auch deren Professoren: Eder-Pajazetovic Vildana Jamrozek Estera Pejdah Alda Schnell Maria Zuderell Karim Michael
  41. 41. VorstellungAgenda 1) Vorstellung 2) Projekt und Ziele 3) HTML5 / WebGL 4) Autodesk Forge 5) Dassault Composer 6) door2parts / WebGL 7) Rechtliche Aspekte 8) Zusammenfassung 9) Fragen 10) Links
  42. 42. Fragen? Stellen Sie bitte Ihre Frage, wir fragen dann bei Google nach
  43. 43. Sagen Sie uns bitte, wie Ihnen der Vortrag gefallen hat. Wir freuen uns auf Ihr Feedback per Smartphone oder Tablet unter http://visu03.honestly.de oder sprechen Sie mit uns: Ihre Meinung ist uns wichtig! Das Bewertungstool steht auch nach der Tagung zur Verfügung! C2, 2/F32 office@door2solution.at +43 1 997113300
  44. 44. VorstellungAusgewählte Links Vortragende und Partner in dem Umfeld: ● fh-ooe.at/campus-wels/studiengaenge/bachelor/produktdesign-und-technische-kommunikation/ ● door2solution.at ● solidsolutions.ch | cad.at | xplm.de Standards, Libraries: ● khronos.org ● iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=59902 ● threejs.org | babylonjs.com | x3dom.org Demos: ● babylonjs.com/Demos/SIMD/ ● carvisualizer.plus360degrees.com/threejs ● heroforge.com | helmade.de ● jeromeetienne.github.io/videobrowser4learningthreejs ● vr.google.com/cardboard | vr.door2parts.com ● beta.unity3d.com/jonas/DT2/ Tools: ● babel3d.com |webgl-publisher.com ● freecadweb.org | blender.org | sketchup.com ● developer.autodesk.com ● cortona3d.com/de/cortona3d-solo ● 3ds.com/de/produkte-und-services/catia/produkte/composer Bildmaterial: teilweise ©fotolia.com genaue Quellenangaben auf Nachfrage

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