Visualisierung in 3D

Bilder mit Tiefe

Wer schon einmal eine Wissenssendung oder Dokumentation gesehen hat ist mit Sicherheit bereits auf sie gestoßen: 3D-Visualisierungen. In teils fotorealistischer Grafikqualität werden hier z.B. Maschinen wie von Geisterhand zusammengesetzt oder zum Größenvergleich schwebt die Raumstation ISS plötzlich neben der Freiheitsstatue.

Die Hürde, komplexe Konstruktionen oder Zusammenhänge zu begreifen, ist dabei meist deutlich niedriger als bei vergleichbaren 2D-Illustrationen. Gerade zur Vermittlung schwieriger oder abstrakter Lerninhalte könnten 3D-Visualisierungen also attraktiv sein.

Im nachfolgenden Video zeigt Patrick Hausmann verschiedene Möglichkeiten auf, wie Lehre durch digitale Visualisierung unterstützt werden kann:

Umsetzung

Beim Entwurf einer 3D-Visualisierung herrscht völlige kreative Freiheit. Zunächst liegt die Wahl, je nach zu vermittelnden Inhalten, zwischen Standbild oder Animation. Der Look kann dabei von abstrakt und comicartig bis hin zu fotorealistisch gestaltet werden. Liegen bereits 3D-Modelle, z.B. in Form von CAD-Daten, vor, können diese selbstverständlich auch verwendet und z.B. animiert werden. Das Resultat kann schließlich separat genutzt oder natürlich auch in ein übergeordnetes Video eingebunden werden.

Besonders interessant ist hier das sogenannte „Compositing“: Dabei werden 3D-Inhalte so auf Foto- oder Videoaufnahmen gelegt, als seien sie auch in der Realität dort vorhanden. Ähnliche Technik wird z.B. auch für Augmented-Reality (AR) Anwendungen genutzt.

Anwendungsbeispiele und Ideen

Welche Form von 3D-Visualisierung für bestimmte Lerninhalte sinnvoll ist sollte am besten gemeinsam in einem persönlichen Gespräch ermittelt werden. Hier können auch eventuelle Hürden bei der Erstellung vorab erkannt und schließlich ein Zeitrahmen für die Umsetzung definiert werden.

Nachfolgend einige Beispiele für 3D-Visualisierungen:

Montageanimation von Bauteilen
Visualisierung (unsichtbarer) physikalischer Vorgänge, wie z.B. Strom, Wärme
Realistische Integration von 3D-Elementen in Video- und Fotoaufnahmen
Visualisierung von Maschinen (insb. z.B. nicht zugängliche Innenräume)

3D-Simulationen und interaktive Apps

Auch Björn Flintrop setzt 3D-Simulationen und interaktive Apps in der Lehre ein. Wenn Inhalte interaktiv aufbereitet werden - so seine Erfahrung -, werden sie von den Studierenden stärker wahrgenommen und besser angenommen. Im folgenden Video stellt er eine Windradsimulation und eine App zur Veranschaulichung des Arbeitens mit Kennlinien vor: