CAD-Modelle im 3D-Produktkonfigurator ObjectCode GmbH

Von CAD-Modellen zum 3D-Produktkonfigurator

Sie besitzen bereits CAD-Modelle oder Simulationen Ihrer Produkte, weil Sie diese in der Konstruktion einsetzen? Jetzt fragen Sie sich vielleicht, ob diese vorhandenen Modelle für die Entwicklung Ihres 3D-Produktkonfigurators genutzt werden können. Kann man aus CAD-Modellen die für den Konfigurator benötigten 3D-Modelle gewinnen? In diesem Beitrag möchten wir diese Frage beantworten und Ihnen einen Einblick in die Bildentwicklung für den Konfigurator geben.

Vorab: Was sind CAD-Modelle?

CAD ist die Abkürzung für das englische Wort computer-aided design. Im Deutschen kann man es am besten als computergestütztes Design bezeichnen. Das Ergebnis sind beispielsweise geometrische Modelle und Simulationen, die für Baupläne oder Konstruktionen genutzt werden. Der Rechner unterstützt bei der geometrischen Modellierung, dem Berechnen der Simulationen oder bei der weiteren Informationsbereitsstellung (zum Beispiel zu Material und Beschaffenheit). Inzwischen ist die Technik so weit, dass sehr detailreiche und präzise Modellierungen möglich sind. Eigentlich also ideal für einen 3D-Produktkonfigurator, oder?

Der 3D-Produktkonfigurator

Ein guter Konfigurator arbeitet mit 3D-Modellen. Dadurch kann sich der Kunde seine eigene Gestaltung aus allen Blickwinkeln ansehen. Das sorgt nicht nur für eine bessere Vorstellungskraft – und einen überzeugteren Kunden -, sondern auch für weniger Retouren. Das Produkt wird möglichst originalgetreu abgebildet und das Risiko böser Überraschungen bei der Lieferung reduziert.

Zudem sieht es auch viel schöner, moderner und ansprechender aus, wenn der Produktkonfigurator mit einem übersichtlichem, aber schlichten 3D-Design arbeitet. Der Kund wird dank 3D von einer guten Optik überzeugt.

Die erste Voraussetzung, um vorhandene Bilder aus Ihrem Unternehmen nutzen zu können, ist also, dass diese in 3D vorliegen. Diese Voraussetzung erfüllen die meisten CAD-Modelle heutzutage.

CAD-Modelle im Produktkonfigurator

Es macht selbstverständlich wenig Sinn, Modelle komplett neu zu bauen, wenn Sie im Unternehmen bereits CAD-Modelle besitzen. Schließlich haben Sie in diese bereits viel Arbeit gesteckt. Zudem sind viele der Informationen, die wir für den Aufbau des 3D-Produktkonfigurators benötigen, in diesen Modellen bereits enthalten.

Firmeninterna bleiben geheim!

Wie Sie vermutlich selbst wissen, beinhalten die CAD-Modelle oft alles, was zur Konstruktion des Produktes nötig ist. Sie sind das geistige Eigentum Ihrer Firma und sollen deshalb auch nicht der Konkurrenz in die Hände fallen. Würden Sie die CAD-Modelle jedoch unbearbeitet ins Netz stellen, würde jeder Ihre Produktkonstruktion bis ins letzte Detail einsehen können. Deshalb werden die Modelle aus der CAD-Abteilung in den seltensten Fällen 1:1 verwendet.

Der Haken bei der Nutzung vorhandener CAD-Modelle

Hinzukommt noch ein anderere Aspekt, der mit der eigentlichen Stärke Ihrer CAD-Modelle zu tun hat: Für den 3D-Produktkonfigurator sind sie in der Regel zu detailreich. In den CAD-Modellen steht wie gesagt alles, was zur Konstruktion des Produktes nötig ist. Dadurch sind die Dateien häufig zu groß.

Und nicht jede Information – zum Beispiel zur Größe des Bohrlochs oder der Art der Schraube – interessiert den Endkunden. Für den 3D-Produktkonfigurator sind nur die Angaben relevant, die für den Nutzer und seine Gestaltung wichtig sind. Zu viele nebensächliche Informationen machen die Darstellung nicht nur schnell unübersichtlich, sondern verwirren auch bei der intuitiven Benutzung des Konfigurators.

Ein guter 3D-Produktkonfigurator zeichnet sich zudem durch scheinbare Nebensächlichkeiten aus. Dazu zählt beispielweise eine schnelle Ladezeit. Diese kann durch zu große, detailreiche Modelle verlangsamt werden. Da man aber viele Kunden verliert, wenn die Gestaltung nicht ohne den berühmten Ladebalken läuft, sollte man an dieser Stelle die Geduld der Nutzer nicht zu sehr ausreizen.

Unser Lösungsweg: Vom CAD-Modell zum 3D-Produktkonfigurator

Umwandlung des Dateiformats

Mindestens wird das Dateiformat in eines gewandelt, das schnell und stabil in den Web-Browser geladen werden kann. Dazu bietet sich das brandneue Format glTF an (Link). Oder man nutzt die etwas älteren Formate OBJ, OBJ/MTL oder DAE.

Optimierung für den 3D-Produktkonfigurator

Meistens werden die Modelle darüber hinaus deutlich optimiert, d.h. kleiner gemacht ohne dadurch minderwertig zu wirken: Unsichtbare oder unwichtige Teile werden entfernt. Der Detailgrad wird verringert. An einem Schiffsmotor muss z.B. nicht jede kleine Bohrung sichtbar sein.

Die Tricks der Web-Graphik-Welt

Wenn das noch nicht reicht, wird eine Polygonreduktion vorgenommen: Alle Modelle sind prinzipiell aus Dreiecken aufgebaut. Besonders gerundete Oberflächen erfordern natürlich eine große Anzahl an Dreicken (die Experten sprechen dann von high-poly). Es gibt aber in der Web-Graphik-Welt ein paar Tricks, sodass man ohne sichtbaren Qualitätsverlust mit deutlich weniger Dreicken auskommt (low-poly).

Dafür gibt es in den 3D-Anwendungen fertige Routinen. Im Extremfall wird dafür das Modell aber  auch komplett neugebaut – auch dabei hilft die Software, indem sie ein high-poly Modell automatisch mit einem low-poly Modell „ummanteln“ kann.

Es ist durchaus möglich, mit all diesen Maßnahmen eine CAD-Datei von 200 MB (auf die kein Kunde warten würde) auf 1-2 MB zu reduzieren.

Die Darstellung der Materialien

Bislang war ausschließlich von der 3D-Geometrien, also den Umrissen des Produktes, die Rede. Für eine ansprechende Optik eines 3D-Konfigurators spielt es aber fast eine noch größere Rolle, dass die Materialien, aus denen das Produkt besteht, hochwertig nachgebildet sind.

Für eine hochwertige 3D-Darstellung im Web nutzt man die sogenannte PBR-Technologie (physically based rendering). Jedes Material (Holz, Kunststoff, Gewebe, Metall) wird durch eine Vielzahl von Parametern und Bildern (sog. Texturen) physikalisch beschrieben und kann dann sehr wirklichkeitsgetreu dargestellt werden.

Diese Materialien können aus CAD-Systemen nicht exportiert werden (wohl aber aus 3D-Rendering-Anwendungen wie zB. 3ds Max). Daher modellieren wir sie neu oder entnehmen Sie unserer Materialbibliothek. Dies ist ein sehr technischer Vorgang, den wir nur schwierig erklären können. Deshalb möchten wir Sie damit gar nicht weiter beschäftigen. Sollten Sie aber mehr darüber wissen wollen, nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf!

Wir können helfen

Wir wissen, wie wir Ihre CAD-Modelle für den 3D-Produktkonfigurator nutzen können. Dabei schützen wir selbstverständlich Ihre firmeninternen Informationen aus der Produktkonstruktion. Doch mit Ihren Modellen als Basis können wir mit den Tricks der Web-Graphik-Welt schöne 3D-Modelle gestalten.

Sie sind neugierig und möchten wissen, was wir aus Ihren CAD-Modellen machen können? Dann melden Sie sich bei uns und wir besprechen die Möglichkeiten Ihres 3D-Produktkonfigurators!

© Frank Hull/Pixabay

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