Forscher wollen virtuelle Produkte und Maschinen realistisch erklingen lassen.
Fraunhofer IDMT
Heutzutage erfolgt sowohl die Konstruktion als auch die Fertigung fast ausschließlich rechnerunterstützt. Der Platz des Produktdesigners habe sich entsprechend konsequent zu einem Rechnerarbeitsplatz gewandelt, konstatieren die Springer-Autoren Susanna Labisch und Georg Wählisch in "Technisches Zeichnen". Habe man früher CAD-Zeichnungen über einen Stiftplotter in 2D auf Zeichenpapier ausgegeben, so seien heute "mithilfe des Rapid Prototyping erstellte dreidimensionale CAD-Bauteilmodelle in Kunststoff- oder sogar Metall-Modelle allgegenwärtig." (Seite 23)
Doch damit nicht genug. Forscher haben sich vorgenommen, 3D-Konstruktionsmodelle nicht nur in der Virtual Reality zu visualisieren und in der Wirklichkeit mittels Rapid Prototyping auszuprobieren – sie wollen den Datenraum des Konstrukteurs jetzt auch akustisch zum Leben erwecken. In dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt "Akustisch erweiterte Virtualisierung von Produkten und Produktionsprozessen", kurz AVP3, arbeiten Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Digitale Medientechnologie (IDMT), der Universitäten Ilmenau und Hamburg-Harburg sowie Praktiker aus fünf Unternehmen an der Umsetzung einer akustisch erweiterten virtuellen Realität.
Klangeigenschaften können vorab beurteilt werden
"In der virtuellen Produktentwicklung können heute schon sämtliche Eigenschaften des zukünftigen Produkts simuliert und beurteilt werden, nur nicht die Klangeigenschaften", sagt Sandra Brix vom IDMT, die das Forschungsprojekt leitet. "Ziel unserer Arbeiten ist es, virtuelle Produktmodelle zu auralisieren – also hörbar zu machen".
Basierend auf dem IDMT-Knowhow im Bereich der räumlichen Klangwiedergabe arbeitet das Wissenschaftlerteam im AVP3-Projekt daran, die dreidimensionalen Visualisierungen der Prototypen mit den entsprechenden authentischen Klängen zu koppeln. Dafür werden mithilfe akustischer Modelle die Maschinengeräusche berechnet und mit der 3D-Audiotechnologie SpatialSound Wave des IDMT hörbar gemacht.
Akustik ist wesentlich für die Qualitätsbewertung
Eine besondere Herausforderung ist dabei die Simulation des akustisch richtigen Abbilds der virtuellen Prototypen, um diese nicht nur perspektivisch richtig zu betrachten, sondern auch immer "richtig" zu hören. Denn: "Der Klang der virtuellen Maschine muss sich wie in der Realität anhören. Nur so kann man das Geräuschverhalten aus allen Richtungen gut beurteilen", erklärt die Projektleiterin.