Visualisierungswerkzeuge für die Konzeption und die Erstellung von VR-Inhalten stehen heute in einer Vielzahl auf dem Markt zur Verfügung. Nachkommend sollen drei Visualisierungswerkzeuge, welche im Rahmen des Forschungsvorhabens und speziell für innerhalb des Kurses dargebotenen Beispielszenen und -anwendungen verwendet wurden, exemplarisch vorgestellt werden.

Personalize your experience. What are you interested about? Der ursprünglich im Jahr 2011 veröffentlichte Webservice Sketchfab umfasst unzählige 3D-Modelle der verschiedensten Kategorien (bspw. Tiere, Architektur, Politik, Wissenschaft, ...), welche kostenlos oder gegen Bezahlung zur Verfügung stehen. Im Wesentlichen gliedert sich der Webservice in einen Viewer, ein Online- und Community Portal, einen Marktplatz und die Verwaltung von Modellen, worunter nicht nur Download und Upload, sondern gleichermaßen die Konvertierung von 3D-Modellen zählen.

Die Hauptkomponente des Webservices bildet in der Folge der sogenannte Sketchfab Viewer. Dieser ermöglicht nicht nur die Betrachtung, sondern ebenso eine Interaktion mit 3D-Modellen per Maus, Touch, Virtual Reality oder Augmented Reality. Die Nutzung des Sketchfab Viewers eignet sich hierbei gleichermaßen für bereits bestehende (hochgeladene) Inhalte sowie eigene Inhalte.

Das Online- und Community Portal sowie der Marktplatz bieten darüber hinaus eine umfassende Such- und Bewertungsfunktion hinsichtlich bestehender sowie öffentlich zugänglicher 3D-Modelle an, die nachkommend entweder kostenlos oder gegen Bezahlung heruntergeladen werden können. Eine (einfache) Einbindung, bspw. auf einer Website, ist dementgegen bei allen (öffentlich zugänglichen) 3D-Modellen und ohne Benutzerkonto möglich.

Für einen Upload eigener 3D-Modelle wird ein Benutzerkonto benötigt. Hierbei soll im Rahmen dieser Betrachtung einmal zwischen einem Basis-Benutzerkonto und einem Pro-Benutzerkonto unterschieden werden. In beiden Fällen verfügt der Benutzer über eine Profilseite, auf welche die veröffentlichten 3D-Modelle dargestellt werden. Während ein Basis-Benutzerkonto vor allem für die nicht-kommerzielle Nutzung vorgesehen ist und die hochgeladenen Modelle frei zugänglich sind, bietet ein Pro-Benutzerkonto die Möglichkeit eines privaten Uploads sowie einer automatische Konvertierung entsprechend eines glTF- oder USDZ-Formats. Darüber hinaus ist die Uploadgröße für ein Basis-Benutzerkonto auf 50 MB begrenzt, einem Pro-Benutzerkonto stehen hier 200 MB zur Verfügung (Stand: Oktober 2020).

Sketchfab unterstützt den Upload verschiedenster Dateiformate, bspw.: Wavefront (.obj), Blender (.blend), Autodesk Filmbox (.fbx), GL Transmission Format (glTF), Stereolithography und Standard Tessellation Language (.stl). Für die CAD-Standards Design Web Format (.dwf) sowie Drawing eXchange Format (.dxf) ist die Unterstützung von Texturen nicht gegeben, grundlegend können Dateien mit diesen Formaten aber hochgeladen werden.

Echtzeit-3D-Entwicklung für jeden Die Entwicklungsumgebung Unity3D und der dazugehörige Unity Editor ermöglicht nicht nur Künstlern, Designern und Entwicklern, sondern ebenso Anfängern und Menschen, die noch nie mit einem solchen Programm gearbeitet haben, umfassende und interaktive Inhalte zu erstellen und für die bevorzugte Plattform (bspw. Spielekonsole, mobiles Gerät oder Webbrowser) zu exportieren.

Die Nutzung der Entwicklungsumgebung Unity3D ist prinizipiell kostenlos. Für die Erstellung umfassender und interaktiver VR-Szenen stehen darüber hinaus tausende kostenlose oder kostengünstige, kommerzielle Assets in dem dafür errichteten Unity Asset Store bereit, welche dem Anwender nicht nur viel Mühe, sondern in diesem Zusammenhang gleichermaßen viel Zeit sparen. Ein Unity-Asset versteht sich als ein Objekt, welches die Anwender in Ihrem Projekt verwenden können. Entsprechend können solche Assets von Dateien stammen, die außerhalb von Unity3D erstellt wurden und so beispielsweise ein 3D-Modell, eine Audio-Datei oder ein Bild umfassen. Denkbar sind an dieser Stelle jegliche Dateiformate, welche von Unity3D unterstützt werden. Es gibt auch Assets, die innerhalb von Unity erstellt werden können, wie z. B. ein Animator-Controller, ein Audio-Mixer oder eine Render-Textur. Nachkommend stellt der Unity Asset Store eine wachsende Bibliothek von Assets dar. Diese Assets werden sowohl von Unity Technologies als auch von Mitgliedern der Community erstellt und im Store veröffentlicht. Es sind verschiedene Arten von Assets erhältlich, von Texturen, Animationen und Modellen bis hin zu vollständigen Projektbeispielen, Tutorials und Editor-Erweiterungen.

Einzelpersonen, Hobbyentwicklern und kleinen Organisationen (Umsatz oder aufgebrachte Mittel <100.000 $ in den letzten 12 Monaten, Stand: Oktober 2020) wird Unity Personal bereitgestellt. Mit diesem Plan erhalten Anwender stets die neueste Version der zentralen Unity-Entwicklungsplattform und bekommen überdies hilfreiche Ressourcen zum Einstieg und Erlernen von Unity3D geboten. Studierende können einen Zugriff auf Unity Student, ein akademisches Lizenzprogramm, erhalten. Dieses besitzt neben den bereits genannten Features fünf Plätze für Unity Team Advanced sowie Cloud-Diagnosen in Echtzeit.

Unity3D unterstützt exportierte 3D-Dateiformate, wie beispielsweise Autodesk Filmbox (.fbx), Wavefront (.obj), Autodesk 3DS Max (.3ds) und Collada (.dae), und proprietäre 3D- oder DCC (Digital Content Creation)-Anwendungsdateien, wie beispielsweise Blender (.blend) und MAX (.max). Proprietäre Dateien können nur in der Software bearbeitet werden, mit welcher sie erstellt wurden, und können in der Regel nicht direkt von anderen Software bearbeitet werden, ohne dass sie zuvor konvertiert und importiert wurden. Eine Ausnahme bilden die .skp-Dateien von SketchUp, die sowohl von SketchUp als auch von Unity gelesen werden können. Darüber hinaus können Dateien des CAD-Standards Drawing eXchange Format (.dxf) in Unity3D importiert und verwendet werden.

Unity herunterladen Für die Installation der Entwicklungsumgebung Unity3D empfiehlt es sich zunächst den dazugehörigen Unity Hub herunterzuladen und zu installieren. Der Unity Hub verwaltet sämtliche Unity-Versionen. Entsprechend können manche Assets nur in älteren Versionen geladen werden, was eine Installation dieser erforderlich macht. Nach der Installation des Unity Hub können über Installs verschiedene Unity-Versionen ausgewählt und installiert werden (siehe Abbildung). Betreffend einer sichergestellten Stabilität der Entwicklungsumgebung wird angeraten stets einen sogenannten Long Term Support (LTS) Release auszuwählen.

Für einen ersten Einstieg in die Entwicklungsumgebung Unity3D und das Erstellen einer VR-Szene im Zusammenhang mit SteamVR können die nachfolgenden Videos eine gute Grundlage schaffen. Hierbei wird neben grundlegenden Interaktionen, wie beispielsweise Teleportation, gleichermaßen die anfängliche Einrichtung einer Szene erläutert.

Eine revolutionäre Visualisierungs- und VR-Erstellungssoftware Ähnlich wie die Entwicklungsumgebung Unity3D ermöglicht SimLab Composer Anwendern unterschiedlichster Erfahrungsstufen und somit Künstlern, Designern, Entwicklern sowie absoluten Anfängern die Möglichkeit umfassende und interaktive Inhalte zu erstellen und für die bevorzugte Plattform entsprechend eines spezifischen Dateiformats zu exportieren. Simlab Composer verfügt über verschiedenste Werkzeuge, welche Anwender zum Importieren Ihrer Modelle, zum Erstellen dynamischer Visualisierung, zum Rendern und zum Erstellen einfacher VR-Szenen sowie zum Erstellen vollständig interaktiver VR-Schulungen benötigen. Während SimLab Composer Lite zunächst eine kostenlose Version der Visualisierungs- und VR-Erstellungssoftware darstellt, werden darin lediglich ein Szenenaufbau, ein Import verschiedener Dateiformate und ein Rendern der erstellten Szene in höchster Qualität unterstützt. Weitere Funktionen sind kostenpflichtigen Versionen vorbehalten (siehe Abbildung).

Free VR for Education SimLab Soft bietet für Studenten und Lehrende eine vollwertige 2-Jahres-Bildungslizenz für SimLab Composer Mechanical an.

Für einen ersten Einstieg in die Visualisierungs- und Erstellungssoftware SimLab Composer und das Erstellen einer ersten VR-Szene können die nachfolgenden Videos eine gute Grundlage schaffen. Hierbei wird neben grundlegenden Interaktionen gleichermaßen auf die Funktionsweise der verschiedenen Werkzeuge eingegangen.