Abschlusspräsentation v5

Abschlusspräsentation
VR-Praktikum WS11/12
09. Februar 2012

1492 2010

KIT - Die Kooperation von
1 | Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)

Agenda
• Einleitung 2 Min.
• Präsentation Gruppe „Basis“ 20 Min.
• Präsentation Gruppe „Variable Elemente 20 Min.
• Präsentation Gruppe „Interaktion und Visualisierung“ 20 Min.
• Fazit 5 Min.

2 | Abschlusspräsentation VR-Praktikum Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Mathias Gumbrich und Universität Karlsruhe (TH)

Thema

Entwicklung eines Konfigurators für ein neues
Fahrzeugcockpit in virtueller Realität

Allgemeine Anforderungen:
• Konfigurator zur Forschung von Kundenpräferenzen in sehr frühen Produktentwicklungsphasen
• Verzicht auf Kostenbetrachtung und Bauteilberechnung
• Orientierung des Cockpit-Designs an den Stand der Technik (Mittelklasse)
• Realitätsnahe Modellierung von Geometrie, Farben und Texturen
• Vollständigkeit des Cockpits hat Priorität vor Detaillierungsgrad
• Funktionsfähigkeit des Konfigurators im VR-Labor des LESC
• Modellierung eines Sichtfeldes von 180 , ausgehend vom Fahrersitz
• Anzahl elektronischer Elemente minimal

Einleitung Basis Variable Elemente Interaktion & Visualisierung Fazit


Arbeitsaufteilung
• Einteilung durch die Praktikumsleiter
• 3 interdisziplinäre Teams

– Gruppe 1: Konstruktion der Cockpitbasis
– Gruppe 2: Konstruktion der Variablen Elemente (Lenkräder, Schalthebel und Pedale)
– Gruppe 3: Visualisierung und Interaktion

– Projektleitung: Ressourcenverwaltung,
Teambuilding,
Überwachung des Gesamtfortschritts,
Projektdokumentation in Berichtsform.



Zeitplan und Meilensteine

10. Nov 17. Nov 24. Nov 01. Dez 08. Dez 15. Dez 22. Dez 12. Jan 19. Jan 26. Jan 02. Feb 09. Feb

14.11 Auswahl Cockpit Alternativen
Konstruktion

23.11 Befragung
Basis

1.12 α-Version der Basis
21.1 Fertigstellung der Basis
26.1 Endversuch

14.11 Erstellung von Handskizzen
Konstruktion

Elemente
Variable

23.11 Befragung
15.12 α-Version der variablen Elemente
21.1 Fertigstellung der variablen Elemente
26.1 Endversuch

10.11 Auswahl der Entwicklungsumgebung
Visualisierung&
Interaktion

17.11 Auswahl des
Eingabegerätes
5.12 Konzept für Menülogik & Design
19.1 α-Version
26.1 Endversuch



Björn Ullmann (Mach)
Oliver Pfefferle (Mach)
Khaled Abdel Rahim (W-Ing)

GRUPPE
„BASIS“

Björn Ullmann, Oliver Pfefferle, Khaled Abdel Rahim und Universität Karlsruhe (TH)

Agenda: Gruppe Basis

 Anforderungsliste

 Aufgabenverteilung innerhalb der Gruppe

 Schnittstellen zu den anderen Gruppen

 Umfrage

 Konstruktionsverlauf

 Endversuch


Anforderungsliste

 Entwicklung eines Cockpits auf Basis einer Befragung junger Fahrerinnen und
Fahrer

 Abmessungen des Cockpits müssen den Maßstab 1:1 der Fahrzeugindustrie
erfüllen

 Cockpit soll in einem 3D-CAD-Programm als Einzelteil oder Baugruppe konstruiert
werden

 Tatsächlichen beschreibenden Adjektive des modellierten Fahrzeugcockpits sollen
in einem Endversuch ermittelt werden

 Endversuch soll in Virtueller Realität erfolgen


Aufgabenverteilung innerhalb der Gruppe

Konstruktion
Basis

Khaled Abdel Rahim (Wing) Björn Ullmann (Mach) Oliver Pfefferle (Mach)
• Umfrage • Recherche • Recherche

• Endversuch • Modellierung • Modellierung

• Organisation • Texturen • Texturen

• Projektdokumentation


Schnittstellen zu den anderen Gruppen


Umfrageaufbau

• Art der Umfrage
 Persönliches Interview ( ca. 10 min)

• Anzahl der bewerteten Cockpits
 15

• Anzahl der befragten Personen
 20 (9 weiblich und 11 männlich)

•Altersgruppe
 19 bis 30 Jahre

• Tätigkeiten der Personen
 Berufstätige und Studenten


Umfrageergebnis

 4,6 Punkte von 5 Punkte erreicht

 ELEGANT
 20 von 20 Personen


Workflow Konstruktion

Wavefront
Wavefront VRML
VRML

UV-
Wavefront Map/Texturen
VRML

• Wavefront
• VRML
• NMO-Files


Konzept


Alpha-Version


Pro Engineer


Drahtgittermodell des Konzepts


Erstellen der UV-Map eines Objektes

9 weiblich und 11 männlich weiblich und 11 männlich
männlich9


UV-Map ohne Texturen


UV-Map mit Texturen


Komplett texturierte Version des Cockpits


Endversuchaufbau
• Anzahl der befragten Personen
 25

• Anteil weiblich und männlich
 12 weiblich und 13 männlich

• Altersgruppe
 21 bis 65 Jahre

• Tätigkeiten der Personen
 Berufstätige und Studenten

• Ort
 CAVE

• Vier verschiedene texturierte Cockpits


Endversuchergebnis

 4,0 Punkte von 6 Punkte erreicht

 ELEGANT 14 von 25 Personen

Fazit zum Endversuch:
 Endversuchergebnis bestätigte
die Umfrageergebnis


Henning Itzerott (Mach)
Mihael Plut (Mach)
Alexander Brack (W-Ing)

GRUPPE
„VARIABLE ELEMENTE“

Henning Itzerott, Mihael Plut, Alexander Brack und Universität Karlsruhe (TH)

Agenda: Gruppe Variable Elemente

• Handskizzen und Befragung zu Präferenzen
1 junger Fahrerinnen und Fahrer

• Konstruktion im CAD Programm
2 Beschreibung/
(Stand der
Vorgehens-
Technik)
weise

• Texturgebung
3
Schnittstellen
Beschreibung
und
der Lösung
Integration
• Endversuch zur Ermittlung der Präferenzen
4 bezüglich Varianten und Texturen

• Ausblick
5


• Handskizzen und Befragung zu
Präferenzen junger Fahrerinnen
1 und Fahrer

2

Handskizzen 3
• Texturgebung

• Endversuch zur Ermittlung der
Präferenzen bezüglich Varianten
4 und Texturen

• Ausblick
5

1 2 3 4 5 6


1 und Fahrer

2

Umfragegestaltung Handskizzen 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Alter:
Studiengang:
Geschlecht:

Bewerten Sie bitte jedes nachfolgend genannte Element nach ihrer persönlichen Präferenz
hinsichtlich des Designs von 1 (ungenügend) bis 5 (sehr gut).

Skala Skala
U U
n S n S
g e g e
e h e h
Element n r Element n r
Gut Gut
ü ü
g g g g
e u e u
n t n t
d d
Lenkrad 1 2 3 4 5 Lenkrad 1 2 3 4 5



Lenkrad 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1. Schaltmechanismus 1 2 3 4 5 1. Schaltmechanismus 1 2 3 4 5



1. Pedale 1 2 3 4 5 1. Pedale 1 2 3 4 5

1. Pedale 1 2 3 4 5 1. Pedale 1 2 3 4 5

1. Pedale 1 2 3 4 5 1. Pedale 1 2 3 4 5


1 und Fahrer

2

Ergebnis der Umfrage und Auswahl der Konstruktionsobjekte 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

1 2 3 4 5 6
47 46 27 27 26 43

35 45 44 35 43 36

33 45 29 21 25 17


1 und Fahrer

2

Auswahl der CAD Lösung: 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Auswahl nach:
•Verfügbarkeit der Programme
•Komplexität der Teile
•Eigene Erfahrungen mit diesen Programmen

Zur Auswahl standen: NX, Pro Engineer, Catia


1 und Fahrer

2

Vorgehensweise und die Lösung 1/2: 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Online Tutorials
Standard Abmessungen und Normen
Anforderungen an unsere Teilen


1 und Fahrer

2

Vorgehensweise und die Lösung 2/2: 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5


1 und Fahrer

2

Entwicklung 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Von Alpha Zum Final


1 und Fahrer

2

Finale CAD Modelle 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5


1 und Fahrer

2

• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5


1 und Fahrer

2

Rückblick: 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

ProEngineer: nicht die beste Entscheidung?
Die Modelle entsprechen nicht völlig den Skizzen.
Zukünftig mehr Variable Elemente modellieren?


1 und Fahrer

2

Aufgabenstellung in Bezug auf Texturierung 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

1. Texturierung der variablen Elemente
2. Auswahl geringer Anzahl von Bereichen mit variabler Textur


1 und Fahrer

2

Auswahl eines geeigneten Programmes 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Blender oder 3DS Max

Quelle: www.blender.org

Quelle: www.autodesk.de


1 und Fahrer

2

Auswahl eines geeigneten Programmes 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Blender oder 3ds Max
• Verfügbar auf allen Rechnern im PLM Labor

• Freeware

• Onlinecommunity
Quelle: www.blender.org


1 und Fahrer

2

Auswahl der Texturen 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5


1 und Fahrer

2

Aufbringen der Texturen auf Objekte 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5


1 und Fahrer

2

• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5


1 und Fahrer

2

Schnittstellen zu anderen Gruppen und Integration in Gesamtlösung 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Anforderungen:

• Kompatibilität des Dateiformats
• Mitnahme aller Informationen

Ziel:

• .NMO – Format
• VRML – Format


1 und Fahrer

2

Schnittstellen zu anderen Gruppen und Integration in Gesamtlösung 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Anforderungen:

• Kompatibilität des Dateiformats
• Mitnahme aller Informationen

Ziel:

• .NMO – Format kein Exporter in Blender
• VRML – Format nur Exporter für .x3d in Blender

Lösung:

Blender 3DS Max Virtools


1 und Fahrer

2

Lenkräder 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5


1 und Fahrer

2

Schalthebel 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5


1 und Fahrer

2

Pedale 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5


1 und Fahrer

2

Teilnutzenwertmodell nach dem Full Profile Ansatz 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5
Lenkräder
Abweichung vom
Durchschn. Gesamt-
Con Joint Analyse nach Full Profile Ansatz Wert durchschnitt
Schalthebel entspr. Teil-
nutzen

2,920 4,320 2,560 3,267 -0,004
S
c
h
a
l
t 4,680 2,400 2,360 3,147 -0,124
h
e
b
e
l
3,000 3,560 3,640 3,400 0,129

Durchschn. Wert Lenkrad 3,533 3,427 2,853 3,271

Abweichung vom Gesamtdurchschnitt entspr. Teil-nutzen 0,262 0,156 -0,418


1 und Fahrer

2

Teilnutzenwertmodell nach dem Full Profile Ansatz 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5
Lenkräder
Abweichung vom
Durchschn. Gesamt-
Con Joint Analyse nach Full Profile Ansatz Wert durchschnitt
Schalthebel entspr. Teil-
nutzen

(2,920) 3,529 (4,320) 3,422 (2,560) 2,849
3,267 -0,004
S -0,609 0,898 -0,289
c
h
a
l
(4,680) 3,409 (2,400) 3,302 (2,360) 2,729
t 3,147 -0,124
h 1,271 -0,902 -0,369
e
b
e
l (3,000) 3,662 (3,560) 3,556 (3,640) 2,982
3,400 0,129
-0,662 0,004 0,658

Durchschn. Wert Lenkrad 3,533 3,427 2,853 3,271

Abweichung vom Gesamtdurchschnitt entspr. Teil-nutzen 0,262 0,156 -0,418


1 und Fahrer

2

Präferenzveränderung 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Skizzen Texturierte Teile
1 2 3 1 2 3


1 und Fahrer

2

Ausblick 3
• Texturgebung

4 und Texturen

• Ausblick
5

Wie könnte eine zukünftige Entwicklung aussehen?
In der Gruppenarbeit/ im Ganzen.

Einfluss Textur auf Präferenzbildung.

Umfragemethodik; mit/ ohne Vorschau


Simon Hummel (Inf)
Ivan Zapryanova (Mach)
Markus Kinateder (W-Ing)

GRUPPE
„VISUALISIERUNG & INTERAKTION“

Markus Kinateder, Simon Hummel, Ivan Zapryanov und Universität Karlsruhe (TH)

Agenda: Gruppe Visualisierung und Interaktion

Anforderungen des Projekts und Entscheidungen
Aufgabenverteilung
Schnittstellen zu anderen Gruppen
Die Menülogik Code und Optionen
Schwierigkeiten und Probleme und Lösungsansätze
Endversuch


Die einzelnen Anforderungen des Projekts an unsere
Gruppe und die damit verbundenen Entscheidungen

Die Anforderungen an unsere Gruppe:
Wahl einer Entwicklungsumgebung (FF)
Wahl eines Eingabegerätes (FF)
Implementierung des Head-Tracking (FF)
Konzeption und Implementierung eines Menüs (FF)
Implementierung eines Streckenabschnittes aus dem SS11 (W)
Endversuch in VR zur Überprüfung der Bedienbarkeit des Menüs (MF)

Entwicklungsumgebung Eingabegerät Streckenab- Menülogik
schnitt


Aus den Anforderungen und unserem Hintergrundwissen
resultierte auch unsere Aufgabenverteilung

Visualisierung
und
Interaktion

Markus Kinateder (Wing) Simon Hummel (Inf) Ivan Zapryanov (Math)
Ansprechpartner für Hauptverantwortlicher für die Hauptverantwortlicher für das
andere Gruppen & Projektleiter Umsetzung der Menülogik Headtracking von A.R.T. und
in Virtools Distribution
Endversuch in VR für die
Bedienbarkeit des Menüs Organisation für den CAVE Unterstützung bei der
Umsetzung der Menülogik in
Organisation
Virtools

Starke Zusammenarbeit im Team bei der Realisierung!


Die Schnittstellen mit anderen Gruppen wurden durch
unsere Wahl der Entwicklungsumgebung stark beeinflusst

Interaktion
1 und 2
4 Visualisierung
3 4
Konstruktion Konstruktion
der der variablen
Basis Elemente

1 Alpha Version des Cockpits und finale Version
2 Alpha Versionen der variablen Elemente und finale Versionen

3 Texturen bzw. Materialien
4 Endversuch und die Umfrage
Formate mussten Virtools kompatibel sein
 „Vorgabe“ durch unsere Gruppe


Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)

Die Menülogik in Virtools und die einzelnen Optionen des
Menüs
Oberste Ebene der Menülogik in Virtools mit BBs

Austausch der variablen Elemente
„Kollisionsfreie“ Flugbahn der variablen Elemente
Austausch von Cockpit Texturen
2. Möglichkeit zur Auswahl der Elemente/Texturen
Hilfefunktion wurde realisiert


Benutzer klickt ein Objekt
Menülogik Start
an

Lenkrad wurde Benutzer hat Hilfe Button
ausgewählt gedrückt
Untermenü für Lenkrad Auswahl eines der drei
öffnet sich in Lenkräder durch
Windschutzscheibe Benutzer
nein
ja ja Tausch des
Lenkrades
nein
nein Abbruch (Taste4) ja
ja
Untermenü für Schaltung Auswahl eines der drei
Schaltung wurde
öffnet sich in Schaltungen durch
ausgewählt
Windschutzscheibe Benutzer Anzeige Hilfetext
ja ja Tausch der
Schaltung
nein
nein Abbruch (Taste4)

Pedale wurde Untermenü für Pedale öffnet Auswahl eines der drei optional
ausgewählt sich in Windschutzscheibe Pedale durch Benutzer

ja ja Tausch des
Pedales
nein nein
Abbruch (Taste4)

Texturen wurde Untermenü für Texturen Auswahl eines der vier
ausgewählt öffnet sich in Texturen durch
Windschutzscheibe Benutzer
ja
ja Tausch der
Textur
nein nein
Abbruch (Taste4)

Ende


Probleme die während des Projekts bei uns in der
Gruppe aufgetreten sind

1. Virtools

2. Schnittstellen
a; klare Definition hat an manchen Stellen gefehlt
b; technische Probleme

3. Distribution

4. Performance der Anwendung


Endversuch VR-Praktikum: Eckdaten zur Bedienbarkeit
des Menüs

Allgemeines
Anzahl der Versuchspersonen: 25
Zeitraum der Durchführung: 2. Feb. 2012 von 14 Uhr bis 19.30Uhr
ca. 30 Minuten pro Versuch mit 3 verschiedenen Aufgaben und Fragebögen
Beantwortung eines Fragebogens mit bipolaren Fragen nach der Versuchsdurchführung
Auswertung im Kano-Zufriedenheitsmodell und durch statistische Methoden

Zusammensetzung der Testgruppe
Geschlecht: 13 Männer, 12 Frauen
Alter: 21 bis 65 Jahre
Unterschiedliche Berufe/Studiengänge
Unterschiedliche Erfahrung mit immersiver Umgebung


Das Kano-Modell als Grundlage zur Überprüfung der
Bedienbarkeit des entwickelten Menüs

Indifferent


Die Gesamtauswertung der Kano-Umfrage
und die Ergebnisse

Indifferent

Kundenanforderungen:
Bedienbarkeit des Eingabegerätes Basisforderung 4,9

Notwendigkeit einer Abbruchfunktion Basisforderung

Unterstützung der Abbruchfunktion Leistungsforderung 6,1

Notwendigkeit einer Hilfefunktion Indifferent

Unterstützung der Hilfefunktion Leistungsforderung 4,6

2. Möglichkeit für die Auswahl der variablen Begeisterungs-
4,7
Elemente forderung

Zielen auf die variablen Elemente mit dem
Basisanforderung 4,3
Eingabegerät

Einweisung und Erklärung Basisanforderung 5,8

Tausch der variablen Elemente Indifferent 5,7

Verständliche Menüführung Basisforderung 5,8


Fazit des Endversuch zur Bedienbarkeit des Menüs

• Alle Bewertung mittelmäßig bis sehr gut
• Eingabegerät ist mittelmäßig aber war zu erwarten
• Verbesserung der Hilfefunktion durch Veränderung der Position des Textes
• Verbesserung des Zielens auf die variablen Elemente durch Veränderung der Position des
Cockpits (rausziehen)
• Austausch der variablen Elemente ist den Befragten egal
• 2. Möglichkeit der Auswahl der variablen Elmente ändern mit links und rechts
• Weibliche Probanden haben alle Kriterien besser bewertet männliche schlechter
• Probanden über 30 Jahre sehen die Notwendigkeit einer Hilfefunktion als Basisforderung


Mathias Gumbrich (W-Ing)

FAZIT



Feedback der Teilnehmer des Endversuchs

Anzahl der Antworten  Var
Punkte 1 2 3 4 5 6

Mir waren die Ziele des Endversuches deutlich. 2 3 8 10 5,13 0,90
Die Erklärungen des Ablaufes in dem Endverusch waren ausreichend. 1 8 14 5,57 0,33
Versuchsleiter und die beteiligten Personen waren souverän. 5 18 5,78 0,17
Ich habe gerne an diesem Endversuch teilgenommen. 1 22 5,96 0,04

Freitext Kritik & Verbesserungsvorschläge (gebündelt)

• Probleme bei der Eingabe mit Flystick (Sensibilität, Zielgenauigkeit) (11)
Häufigkeit

• 3D-Masterbrille zu locker, Probleme für Brillenträger (3)

• Verbesserung Cockpitdesign, Kombinationsmöglichkeiten (3)

• Sitzmöglichkeit in Fahrerposition, Perspektive Slave-Brille unangenehm, (je 1)
Schriftliche Erklärung nicht notwendig, Ruhe im Leseraum, Versuch einzeln
durchführen („Vorkenntnisse“ als 2.), Handling Befragungsbogen & Flystick



Gruppenarbeit
• Sehr selbstständige Gruppenorganisation
• Trotz interdisziplinärerer Zusammenstellung der Gruppen keine Konflikte
• Klare Aufgabenverteilungen
• Gruppeninterne Kommunikation über persönlichen Kontakt, Mail, Facebook
– Keine Nutzung der TRAC- oder ILIAS-Plattform
– Gründe: klare Aufgabenverteilungen, relativ wenige Schnittstellen zwischen den Gruppen; daher hätten
zusätzliche Plattformen die Kommunikation eher verlangsamt und erschwert
– Nachteil: Keine für alle Teilnehmer zugängliche „Live-Dokumentation“, Informationen mussten immer
explizit eingeholt werden

 Moderierender Eingriff in die Gruppenarbeit nur sehr selten notwendig



Gesamtfortschritt 1/2



Gesamtfortschritt 2/2



Abschlusspräsentation v5

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

En vedette

En vedette (19)

Similaire à Abschlusspräsentation v5

Similaire à Abschlusspräsentation v5 (7)

Abschlusspräsentation v5