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27.10.1995

IT im Bauwesen/Virtuelle Wohnungsbesichtigung im Berliner "Trump Tower" Computeranimation verschafft einen realistischen Eindruck

Architekten und Bautraeger standen schon immer vor der Aufgabe, einen realistischen Eindruck ihres Entwurfs zu vermitteln. Neben allgemeinen Ueberlegungen zum Stand der Dinge bei Computer Aided Design (CAD) und Virtual Reality (VR) berichtet Guenter Stoehr* von der Videopraesentation, mit der die Koelner Baufirma SBB fuer ihr grosses Berliner Projekt wirbt.

Ein physisches Modell eines geplanten Gebaeudes kann sehr detailgetreu gehalten sein, also neben den Formen auch die Farben und Materialien sehr genau zeigen.

Eine andere Moeglichkeit besteht darin, die Architektur und die Raeumlichkeit relativ pur wirken zu lassen, ohne durch Details abzulenken. Physische Modelle haben den Vorzug, dass mehrere Personen gleichzeitig sie betrachten und diskutieren koennen und es keinerlei zusaetzlicher technischer Hilfsmittel bedarf.

Ein Modell zu bauen ist jedoch aufwendig und teuer. Ausserdem kann es aufgrund des Massstabes im wahrsten Sinne des Wortes nur von "Aussenstehenden" betrachtet werden. Will man es "betreten", um einen Eindruck von innen zu gewinnen, muss es noch aufwendiger gebaut sein, und es werden technische Hilfsmittel wie beispielsweise endoskopische Objektive fuer die Aufnahmen benoetigt.

Andere Formen der Darstellung sind technische Perspektiven (Linienzeichnungen) oder kuenstlerische Darstellungen in Form von Aquarellen. Gute Kuenstler haben jedoch ihren Preis, und die Zahl der Ansichten, die entstehen, ist begrenzt. Allerdings koennen sowohl Innen- als auch Aussenansichten erstellt werden.

Eine Vielzahl zusaetzlicher Optionen

Alle Vorteile der vorgenannten Moeglichkeiten und eine Vielzahl von zusaetzlichen Optionen bietet jedoch die Computervisualisierung. Es sind Einzelbilder moeglich, Kamerafahrten durch und um die virtuellen Gebaeude, Beleuchtungs-, Licht- und Materialstudien. Selbst funktionelle Zusammenhaenge und Ablaeufe koennen dargestellt werden. Genaugenommen kann jeder visuelle Aspekt eines Projektes behandelt werden. Dies kann sowohl in der Planung als auch bei der Vermarktung einer Immobilie von Bedeutung sein.

Der Leistungsumfang der Desktop-Rechner erlaubt die Bearbeitung auch sehr komplexer Modelle, und die Faehigkeiten der verfuegbaren Visualisierungsprogramme sind erstaunlich. Wer sie einzusetzen weiss, kann sicher sein, dass sein Kunde beeindruckt sein wird, da die erzielbare Realitaetstreue in der Regel ueberzeugend ist. Ausserdem ist diese Art der Praesentation noch lange nicht alltaeglich und beweist die technische Orientierung dessen, der sie einsetzt.

Geschaeftsfuehrer Martin Georg von der Stadtprojekt Betreuungs- und Betriebs GmbH Co KG (SBB) mit Sitz in Koeln, war sich dieser Tatsachen bewusst. Die SBB ist seit vielen Jahren im Wohnungsbau taetig und hat in Berlin am ehemaligen Checkpoint Charlie einen Wohnungsbaukomplex erworben. Ihr Projekt, das "Berlin Checkpoint Plaza" soll der "Trump Tower" der Bundeshauptstadt werden: Eine Wohnanlage von hoechstem Komfort an einer weltbekannten Adresse. Durch Wachdienst, Concierge und Zugangssicherung ist hohen Sicherheitsanforderungen Rechnung getragen. Mit fuenf verschiedenen Appartementtypen von zirka 40 bis zu 70 Quadratmetern Wohnflaeche wird eine breite Auswahlmoeglichkeit geboten.

Moeglichst noch vor Baubeginn verkaufen

SBB will nach Moeglichkeit noch vor Baubeginn verkaufen, um eine teure Zwischenfinanzierung zu vermeiden. Die Umsetzung dieser Strategie erfordert natuerlich ein ausgereiftes Marketing-Konzept. Da es sich in erster Linie um ein Abschreibungsobjekt fuer solvente Kaeufer handelt, sind zum einen in den umfangreichen Unterlagen fuer jeden Appartementtyp ausfuehrliche Abschreibungs- und Kostenberechnungen enthalten, zum anderen wird in den grossen ueberregionalen Tageszeitungen geworben. Drittens nutzt SBB eine Computeranimation, die das Gebaeude von aussen darstellt und detailliert Sicherheitskonzept und einzelne Appartementtypen in Wort und Bild beschreibt.

Nach Durchsicht mehrerer Demobaender von Dienstleistern in diesem Bereich entschied sich Georg fuer das CAD-Systemhaus Stoehr und Sauer GmbH aus Herzogenrath. Durch eigene Entwicklungen im Softwarebereich fuer Architektur auf der Basis von Autocad und lange Erfahrung mit der Visualisierungs- und Animationssoftware "3D Studio" war hier das Know-how vorhanden, das Projekt mit der erforderlichen Professionalitaet und im gewuenschten Zeitrahmen abzuwickeln.

Die Bearbeitungsdauer betrug zirka fuenf Wochen und musste verbindlich eingehalten werden, da das Video dem Vertriebspartner auf einer Veranstaltung vorgestellt werden sollte, deren Termin schon feststand. In einem Story-Board wurde zunaechst der geplante Inhalt des Videos festgelegt. Ein laengerer Vorspann mit einem Schlagbaum als Symbol fuer den Checkpoint Charlie schafft den Raum fuer eine kurze Beschreibung dieser schicksalstraechtigen Adresse. Ein langsamer Flug um das Gebaeude mit angedeutetem Aussenszenario soll einen Eindruck vom Charakter und den Details der Architektur vermitteln.

Sogar die Stimmung kann wiedergegeben werden

Die Kamerafahrt setzt sich dann ueber den bewachten Eingang ins Gebaeudeinnere fort, und der Sprecher erlaeutert das Sicherheitskonzept, waehrend der "Besucher" mit dem Aufzug in den vierten Stock des virtuellen Gebaeudes faehrt. Anschliessend wird die erste Wohnung betreten. Mit kurzen Sequenzen zwischen 30 und 70 Sekunden werden die einzelnen Appartementtypen und ihre Besonderheiten beschrieben.

Die Wohnungen wurden beispielhaft eingerichtet und selbst in der Beleuchtung so ausgelegt, dass sie den zu erwartenden Verhaeltnissen entsprachen. Auch kleine Details wurden liebevoll modelliert, um den Raeumen Atmosphaere zu verleihen und jeden nur computerhaften Eindruck zu vermeiden.

So haengen Bilder an den Waenden, die Betten sind farbig bezogen, Pflanzen bringen Gruen in die Zimmer (vgl. die Abbildung). Im Bad darf die Zahnbuerste im Wasserglas nicht fehlen, in der Kueche steht die Kaffeemaschine und auf dem Balkon ein Fruehstueckstisch mit Sonnenschirm. Durch das Spiel mit Licht und Schatten entsteht ein realistischer Eindruck von den Wohnraeumen; es wird sogar die Stimmung wiedergegeben, wenn die Sonne in die Zimmer scheint.

Nach kurzen Kamerafahrten durch die einzelnen Raeume erfolgt noch ein Ueberblick ueber den gesamten Grundriss. Alle fuenf Appartementtypen werden ausfuehrlich beschrieben.

Insgesamt entstand ein Video von zirka siebeneinhalb Minuten Dauer, welches ein so realistisches Bild von einem Gebaeude und den Wohnungen vermittelt, wie es auch durch einen aufwendigen Prospekt nicht besser zu erreichen ist. Die Kamerabewegung vermittelt einen dreidimensionalen Eindruck der Raeume und Proportionen, beinahe so, als wuerde man eine stereoskopische Aufnahme betrachten.

Als das Video den Vertriebspartnern zum festgelegten Zeitpunkt gezeigt wurde, rief es Begeisterung hervor; ein Folgeprojekt ist bereits beschlossene Sache. Das virtuelle Gebaeude zeigt exakt, wie das zukuenftige reelle Projekt aussehen wird.

Es bietet die Moeglichkeit, Bilder fuer einen Prospekt zu erstellen von einem Bauwerk, von dem noch kein Stein steht.

Da die Software 3D Studio die Moeglichkeit bietet, die Perspektive fuer die Berechnung eines Bildes an einem Hintergrundbild auszurichten, laesst sich die bereits vorhandene Bebauung in die Praesentation einbeziehen. Das Projekt kann in sein kuenftiges Umfeld eingebettet werden, um zu zeigen, wie es in Verbindung mit den Nachbargebaeuden wirkt. In fruehen Planungsphasen kann beispielsweise beurteilt werden, wie gut oder schlecht bestimmte Materialen oder Fassadengestaltungen aussehen.

Die Ausgabe der erzeugten Bilder wird immer komfortabler. In Aufloesungen von zirka 4000 x 2700 Bildpunkten berechnet und auf Dia ausgegeben, genuegt die Qualitaet auch hohen Anspruechen fuer die Verwendung in Prospekten. Thermosublimationsdrucker koennen aus den Bilddaten direkt DIN-A4- oder gar DIN-A3-Ausdrucke in Fotoqualitaet erzeugen. Darueber hinaus sind selbst die preisguenstigen Farbtintenstrahldrucker inzwischen in der Lage, hervorragende Ausdrucke der Bilder zu Papier zu bringen. Grossformatige Tintenstrahlplotter erreichen bei Formaten bis DIN A0 und groesser ebenfalls Qualitaeten, die echten Bildabzuegen kaum noch nachstehen.

Das Modell des Berliner Vorhabens wurde komplett mit dem Computer erzeugt. Die Umsetzung erfolgte auf einem ebenfalls computergestuetzten Video-Schnittplatz mit einem Harddisk-Rekorder. Dieses System zeichnet die berechneten Bilder digital auf und kann das Videobild in Echtzeit von den Computerfestplatten abspielen.

Das Schlagwort, das mit den zukuenftigen Moeglichkeiten der computergenerierten Bilder zur Zeit am haeufigsten in Verbindung gebracht wird, heisst virtuelle Realitaet. Die einschlaegigen Freaks verstehen darunter die Moeglichkeit, sich in Echtzeit in der kuenstlichen Welt zu bewegen. Dazu brauchen sie ein Head mounted Display (HMD), das ist ein Helm mit der Moeglichkeit, fuer jedes Auge ein Bild fuer den Stereoeffekt einzuspiegeln. Als zweites unverzichtbares Utensil kommt ein Datenhandschuh hinzu.

Eingeschraenktes Echtzeitverhalten

Doch mit der "Echtzeit" ist es meistens schlecht bestellt. Da die Erzeugung von wenigstens 25 Stereobildern pro Sekunde eine ungeheure Rechenleistung erfordert und nicht immer ein Supercomputer zu Verfuegung steht, muessen zum Teil grosse Abstriche bei VR-Praesentationen gemacht werden. Entweder sind die Modelle, in denen sich die Besucher bewegen koennen, sehr einfach gehalten, (geringe Anzahl von Flaechen, keine Oberflaechenstrukturen, wenige Lichter, keine Reflektionen, keine Transparenz) und zeigen dadurch allenfalls die raeumlichen Verhaeltnisse, oder die Anzahl der berechneten Bilder ist deutlich von einem Echtzeitverhalten entfernt. Deshalb lebt die PC-vermittelte virtuelle Welt zur Zeit mit dem Kompromiss geringer Realitaetsnaehe und eingeschraenkten Echtzeitverhaltens. Doch die Entwicklungen in diesem Bereich gehen stuermisch voran.

Wohin es gehen wird, kann man auf den Computermessen zum Beispiel auf den Staenden von Silicon Graphics sehen. Die fuer Computergrafik hochspezialisierten Systeme dieses Anbieters erzeugen virtuelle Realitaet, die diese Bezeichnung schon verdient.

Die Beispiele sind beeindruckend

Darueber hinaus gibt es inzwischen Berechnungsverfahren, die ebenfalls sehr viel Rechenleistung erfordern, wenn man zum Beispiel eine lichtphysikalisch richtige Ausleuchtung eines Modells benoetigt. Damit sind Beleuchtungsstudien moeglich, die die Strahlungscharakteristik von vorgegebenen Lichtquellen und das Reflektionsvermoegen von Oberflaechen beruecksichtigen. Die berechneten Beleuchtungsverhaeltisse sind absolut realitaetsgetreu und die in Verbindung mit den anderen Berechnungstechniken entstandenen Bilder von echten Aufnahmen kaum noch zu unterscheiden.

Bis dies alles Standard wird, duerfte noch einige Zeit vergehen. Sicher ist jedoch, dass diese Techniken in Verbindung mit Marketing und Praesentation so selbstverstaendlich werden wie die Textverarbeitung im Buero.

* Guenter Stoehr ist Inhaber der Stoehr und Sauer GmbH in Herzogenrath.