Teaching 4.0 – FEM-Simulation into AR

Die bestehende AR-Lehrplattform AR-supported Teaching unterstützt bei der Vermittlung neuer Lehrinhalte. Die Software ermöglicht den Studierenden, dreidimensionale Unterrichtsmaterialien selbständig von beliebigen Blickrichtungen zu untersuchen und somit besser zu verstehen. Derzeit unterstützt die Plattform das in der Baubranche wichtige IFC-Format, jedoch noch keine anderen Formate.

3D-Daten aus Simulationen werden auf HPC-Ressourcen gewonnen, doch bislang nicht in Augmented Reality dargestellt. Derzeit wird die optimale Lösung zur Übertragung der Daten in AR noch gesucht – ebenso wie die dafür erforderlichen und geeigneten Dateiformate. Dazu ist eine Vernetzung der Lehrenden und Forschenden in diesem Bereich (AR) erforderlich. Unser Projekt soll diese Lücken durch eine Vernetzung schließen und Lösungen aufzeigen.

Ziel des Projekts

Unser Projekt ergänzt die bestehende Plattform um neue Dateiformate sowie eine für diverse Fachgebiete relevante Dokumentation. Die reinen 3D-Modelle werden mithilfe von AR mit Ergebnissen aus FE-Analysen (FEA) überlagert, zB.:

  • die 3D-Spannungen in einen Bauträger eingeblendet und
  • die Stromlinien um einen umströmten Körper dargestellt,

um anschaulich die Auswirkungen verschiedener Geometrien auf die Spannungsverteilung die Stromlinien zu verdeutlichen.

Einige Beispiele in einem Lehrsetting illustrieren den Weg von der realen Konstruktion über die FEM-Simulation zu einer AR Visualisierung. Für zukünftige Anwendungen einer breiteren Nutzergruppe werden alle Abläufe transparent festgehalten. Zusätzlich bietet die Web-Plattform die Möglichkeit, aus einzelnen Bausteinen die eigene Lehrveranstaltung zu gestalten, ein eigenes Lehrprojekt anzulegen und sich über die Möglichkeiten des Einsatzes von AR in Lehre und Forschungskommunikation auszutauschen.

Durch diese Aufbereitung in verschiedenen Dateiformaten kann die Plattform von mehreren Fakultäten der TU Wien und anderen Applikationen genutzt werden.

Bei einem erfolgreichen Abschluss des Projekts rechnen wir mit einem breitflächigen Einsatz der AR-Plattform.