3D-Skizzieren: Digitalisierung schon beim ersten Strich

Technocentre (Guyancourt), 1. Dezember 2021. Mit einem VR-Headset und zwei Controllern ausgestattet, gestikuliert ein Mann mitten im Raum. Er scheint unsichtbare Linien um sich herum zu ziehen. Eine kuriose Szene, die sofort an diese Virtual-Reality-Videospielerlebnisse erinnert. Und doch hat Udo – so heißt er – nichts von einem Gamer... Er ist Designer! Und er ist mitten in einer Arbeitssitzung. Seine neueste Erfindung? Eine 3D-Sketching-Software. Eine Zeichnungsmethode, die derzeit in der Designabteilung der Renault Group eingeführt wird.

Was versteht man unter 3D-Sketching?

3D-Sketching ist eine intuitive Technologie, bei der man „in die Luft“ um sich herum zeichnet. In die Luft zeichnen? Pablo Picasso experimentierte bereits 1949 damit. Der berühmte spanische Künstler benutzte ein Feuerzeug als Stift, um „Lichtchoreografien“ zu erstellen . Diese flüchtigen Zeichnungen wurden vom Fotografen Gjon Mili verewigt. Diese Technik nannte man Light Painting (oder Light Drawing). Eine Kunstform, die es schon damals ermöglichte, eine Idee in Form einer Darstellung im Raum zu visualisieren.

Heute funktioniert das 3D-Sketching nach einem ähnlichen Prinzip, nur ohne Feuerzeug und ohne Kamera. Die Technik basiert auf der Verwendung eines Virtual-Reality-Headsets, auch VR-Headset (für Virtual Reality) genannt. Vor 50 Jahren erfunden, hat es sich vor etwa zehn Jahren mit der Markteinführung von Modellen für den Massenmarkt im Bereich Videospiele verbreitet. Sobald das Headset auf dem Kopf sitzt und eingeschaltet ist, taucht der Designer in ein virtuelles 360°-Zeichenstudio ein. Mit Hilfe von zwei Controllern (einer in jeder Hand) wählt er Farben aus einer Grafikpalette aus, zeichnet Linien, generiert Formen, gestaltet Oberflächen usw. Alle Bewegungen werden in Echtzeit von einer Software modelliert und aufgezeichnet.

Nahezu grenzenlose digitale kreative Freiheit

Ende der 90er Jahre hatte der Beruf des Designers mit der zunehmenden Verbreitung des Zeichnens auf dem Grafiktablett einen ersten Wandel durchlaufen. Heute geht das 3D-Sketching noch einen Schritt weiter und ermöglicht es dem Designer, ganz ohne Grafiktablett, Bleistift, Maus und sogar ohne Schreibtisch zu arbeiten. Das Design tritt in eine neue Ära ein : eine Ära, in der die Digitalisierung im Mittelpunkt der Fahrzeugentwicklung steht.

„Die Renault Group ist schon seit Langem im digitalen Bereich tätig. Heute bricht eine neue Ära für Designer an.“

Dank ständig verbesserter Werkzeuge verzehnfacht diese Digitalisierung die Gestaltungsfreiheit des Designers und macht seine Projekte noch zugänglicher. Noch nie war es so einfach, schnelle 3D-Skizzen anzufertigen, perspektivische Darstellungen zu erstellen, Formen zu modellieren – sogar im Maßstab 1:1 – oder Volumen auszufüllen. “

„Das spart Zeit“, erklärt Udo. „Es dauert mindestens vier Wochen, bis ein Scan oder eine Datei an eine Maschine gesendet wird, während wir hier in Echtzeit arbeiten. Das ist ein riesiger Vorteil.“

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das 3D-Sketching neue Experimentiermöglichkeiten eröffnet , da es dem Nutzer ermöglicht, jede Idee auf einfache Weise zu verwirklichen. Einziger Wermutstropfen: Augenbelastung, Kopfschmerzen sowie Rücken- und Gelenkschmerzen, unter denen manche Designer nach längerer Nutzung leiden. „Um in 360° zu zeichnen, muss man körperlich fit sein und stündlich Pausen einlegen“, betont Udo. Die Ingenieure arbeiten bereits an Lösungen, um das Erlebnis angenehmer und weniger anstrengend zu gestalten. Dazu gehört insbesondere die Gewichtsreduzierung des Headsets. So werden beispielsweise Mixed-Reality-Helme entwickelt, die es ermöglichen, in VR zu zeichnen, gleichzeitig zu sehen, was um einen herum geschieht, und mit Kollegen zu interagieren.

Ein kollaborativer Modus 2.0

Denn das 3D-Sketching erweitert das Repertoire des Designers um eine weitere Möglichkeit: die Chance, live mit einem Kollegen an einem gemeinsamen Projekt zu arbeiten , ganz gleich, wie weit sie voneinander entfernt sind. „Sobald man eine Internetverbindung hat, gibt es keine geografischen Grenzen mehr. Man hat das Gefühl, zusammen zu sein, obwohl man Tausende von Kilometern voneinander entfernt ist“, erklärt Udo. Zwei Designer können über die vom 3D-Sketching -Tool geschaffene Schnittstelle kommunizieren, dank der in das VR-Headset integrierten Kopfhörer und des Mikrofons. So kommunizieren sie, teilen ihre individuellen Arbeiten und arbeiten gemeinsam an Projekten. Und das alles, ohne ihr Zuhause, ihr Büro oder irgendeinen anderen Ort auf der Welt verlassen zu müssen. Das Ergebnis: Die Kombinationsmöglichkeiten sind unendlich und Missverständnisse viel seltener als früher.

„Dank der VR, die den Weg in die 3D-Welt ebnet, können wir uns präziser ausdrücken.“

Aber das ist noch nicht alles: Auch der Arbeitsablauf wird dadurch verbessert. Sobald die Modelle mittels 3D-Sketching erstellt sind, werden sie als Dateien exportiert. Diese können von den anderen Gliedern der Kette der Fahrzeugentwicklung und -produktion genutzt werden. Der Designer kann die Umsetzung seiner Arbeit einem Modellbauer (der für die Erstellung eines physischen Modells zuständig ist) oder einem Ingenieur anvertrauen, der beispielsweise die Machbarkeit prüft. Wie die Digitalisierung beseitigt auch das 3D-Sketching Kommunikationsbarrieren und lässt die Grenzen zwischen den Berufen nach und nach verschwinden.

Der neue Stift des „Augmented Designers“

Im Design bietet das digitale Zeichnen seit einigen Jahren die Möglichkeit,mehr Iterationen durchzuführen, den Prozess zu beschleunigen und bereits ab den ersten Entwürfen des Designers weiter zu gehen. Dieser Trend hat sich mit dem 3D-Sketching noch verstärkt. Diese neue Technologie senkt nicht nur die Kosten und verkürzt die Fertigungszeiten, sondern erleichtert auch die Entwicklung und die Vorschau von gezeichneten Inhalten. Konkret hat der Designer nun die Möglichkeit, sich präziser auf einen Teil seiner Zeichnung zu konzentrieren, mit Oberflächen nach Belieben zu experimentieren, „Spiegelungen“ zu erzeugen (eine 2D-Fläche verdoppeln, um daraus ein 3D-Objekt zu machen), eine bessere Darstellung seiner Skizzen und Modelle zu erzielen, seine Projekte direkt in Echtzeit zu präsentieren oder seine Zeichnungen dank der Kompatibilität dieser Technologie mit 3D-Druckern zum Leben zu erwecken. Gestärkt durch diese zahlreichen Vorteile, neue Kompetenzen und vielfältigere Möglichkeiten, seine Ideen auszudrücken, hat sich der Designer zum „augmented designer“ gewandelt

„Wir werden immer physische Modelle brauchen, denn unsere Kunden möchten ein echtes Produkt kaufen, das sie anfassen und riechen können.“

„Das 3D-Sketching ist ein weiteres Werkzeug, aber die traditionellen Methoden behalten weiterhin ihre Gültigkeit“, fasst Udo zusammen. Der digitale und der physische Ansatz ergänzen sich. Beide spielen im Prozess der Automobilherstellung ihre jeweilige Rolle. Die Modellbauer verwenden weiterhinsynthetischen Ton, um ihre Modelle herzustellen. Diese eignen sich ideal, um die Linienführung eines Modells auszuarbeiten, und sind in der Endphase eines Projekts entscheidend für die Beurteilung seiner Qualität. Ebenso kann das 3D-Sketching das zeichnerische Talent des Designers nicht ersetzen, das den Grundstein für die Konzeption eines Autos bildet.

Das 3D-Sketching findet bereits in anderen Branchen Anklang

Die Designer der Renault Group sind nicht die Einzigen, die mit dieser Technologie experimentieren. Sie wird bereits in vielen Designschulen eingesetzt und kommt heute bei der Entwicklung von Motorrädern, Sportschuhen, Fahrradhelmen oder auch Rucksäcken zum Einsatz. Es ist sehr wahrscheinlich, dass sie in Zukunft die Umsetzung zahlreicher Projekte in so unterschiedlichen Bereichen wie Mode, Innenarchitektur, Medizin, Architektur oder auch Videospiele ermöglichen wird.