Funktionsmodell Pendelrätter
| Bearbeiter: | Sven Hohlfeld (Student) Dipl.-Ing. Erik Steindecker (ehem. Mitarbeiter) Dr.-Ing. Wolfgang Steger |
| Partner/Förderer: |
TU Bergakademie Freiberg |
Die Bergakademie Freiberg verfügt über eine Sammlung historischer Modelle für das Studium metallurgischer und bergbautechnischer Prozesse. Zur Veranschaulichung der Funktion kann bei gleichzeitiger Schonung des historischen Modells eine VR (virtual reality)-Simulation benutzt werden. Diese ist in digitaler Form gleichzeitig einem größeren Interessenkreis zugänglich.
Für das Modell eines Karlikschen Pendelrätters mit Kreiselwipper wurde das vorhandene physische Modell in eine VR-Simulation überführt. Folgende Schritte führten vom Modell zur VR-Szene:
- Modellaufnahme und Erstellung eines CAD-Modells nach dem physischen Vorbild
- Optimierung der Modellstruktur
- Auswahl von Materialdarstellung, Texturen und Beleuchtung
- Umsetzung der Bewegungsabläufe
- Entwickeln einer geeigneten Steuerung der Szene
- Anreicherung der Szene durch Umgebung und Sound
Die Arbeit gab Aufschluss über die Aufwendungen bei der Überführung eines musealen, technischen Objekts in eine digitale Form. Zusätzlicher Gewinn ergibt sich durch die mögliche Skalierung des digitalen Modells auf die Maße des realen Vorbilds. In einem stereoskopischen Projektionssystem wie der CAVE ist ein Erleben des Pendelrätters möglich, das weit über das Betrachten des verkleinerten historischen Modells hinausgeht. Der Betrachter steht auf der Arbeitsbühne des Wippers und löst selbst die Entleerung des Transporthunts aus. Verhältnismäßig hoher Aufwand wurde in die sorgfältige Texturierung und Beleuchtung investiert, um die Materialanmutung (Bearbeitungsspuren, Holz- und Ziegelstrukturen, Sieboberfläche, umlaufender Lederriemen etc.) möglichst nahe an das Original anzulehnen. Die Bewegungsgleichungen wurden in diesem Modell nicht analytisch ermittelt. Es wurden nach Aufnahme ausgewählter Bahnpunkte passende Ausgleichsfunktionen bestimmt, die die tatsächlichen Pendel- und Schwingbewegungen hinreichend gut abbilden.