SPIELEND LERNEN

Gaming in 3D

Mithilfe einer Leica ScanStation P20 sammelte TetraVision Hunderte Millionen Punkte in mehr als 30 verschiedenen Scans der 2 Hektar großen Fläche. In Kombination mit Leica Cyclone Register- und Model-Software wurden die Punktwolken registriert und georeferenziert, um so ein akkurates 3D-Modell des Geländes zu erstellen. Dann wurde Leica Cyclone Object Exchange (COE) eingesetzt, um die Daten an die Blender3D-Modellierungsanwendungen zu übertragen. Die Spielumgebung wurde mit einer eigenen Software von TetraVision erzeugt, die auf einer Unity3D-Spiel-Engine basiert, um die Funktionalität zu erreichen, die vom Stromerzeuger verlangt wurde.

„Für uns war dies das erste Projekt, bei dem der Kunde nicht nur ein CAD-Modell für die Erzeugung eines 2D-Dokumentationssets wollte, was in der Regel der Fall ist, sondern ein realistisches und interaktives 3D-Modell mit ganz speziellen, spielähnlichen Funktionen“, sagte Michail Anikuschkin, Generaldirektor von TetraVision. „Obgleich wir den Bereich im Sommer gescannt hatten, hat der Kunde künftige Projekte berücksichtigt und eine zuverlässige Laserscanlösung verlangt. Da die ScanStation der P-Serie bei einer Vielzahl von Temperaturen zwischen -20 °C bis +50 °C eingesetzt werden kann, kommt sie auch mit den harten Bedingungen des sibirischen Winters bestens zurecht.“

Auf Grundlage der empfangenen Daten hat TetraVision ein geometrisch präzises 3D-Modell erstellt, das anschließend für die interaktive Visualisierung in Echtzeit optimiert wurde. Einige 3D-Netze wurden zusammengefasst und andere wurden vereinfacht, um die Gesamtzahl an Polygonen zu reduzieren. Das gelieferte Endprodukt war gerade einmal 300 Megabyte groß und ermöglichte eine schnelle und reibungslose Visualisierung, sogar auf leistungsschwachen Computern.

Trotz dieser Vereinfachung erfüllte die Endgeometrie alle geforderten geometrischen Zwecke. Die globale Genauigkeit des optimierten 3D-Modells betrug 2 cm über dem Umspannwerk, die lokale Genauigkeit lag bei weniger als 1 cm für eine separate Einheit.

Die „Bestandsgeometrie“ des Umspannwerks wurde durch 3D-Modelle der elektrischen Gefahrenzonen gemäß den aktuellen Normen und Vorschriften ergänzt. Alle Gefahrenzonentypen wurden im Spiel als halbtransparente Röhren um die Leiter modelliert und visualisiert. Beim Durchqueren einer Gefahrenzone wird ein Alarm wie z. B. ein Aufblinken des Bildschirms, der Werkzeugspitze bzw. akustische Signale im Spiel generiert.

Mehrere 3D-Modelle der typischen Fahrzeuge und Arbeiter wurden ebenfalls in das Spiel integriert. Spieler können diese beliebig über das Umspannwerk bewegen und so jede benötigte Konfiguration bilden. Mit einem Avatar können Spieler die einzelnen Arbeitsschritte ausführen und so lernen, wie eine bestimmte Tätigkeit ausgeführt werden sollte. So muss der Spieler beispielsweise bei einem Notfallszenario aufgrund eines Feuers bestimmte Aktionen ausführen, um das nächsten Level zu erreichen.

Das Spiel wird außerdem automatisch aktualisiert, sodass immer der aktuellen Status der elektrischen Schalter widergespiegelt wird. So kann beispielsweise ein Teil des Umspannwerks für Reparaturarbeiten abgeschaltet werden und die Konfiguration der Schalter und Gefahrenzonen wird im 3D-Modell entsprechend geändert. Der aktuelle Status des elektrischen Schaltbildes kann also in Echtzeit im 3D-Modell visualisiert werden, einschließlich einer Visualisierung der Gefahrenzonen und des derzeitigen Aufenthaltsorts des Personals. Dies gilt auch für die Durchführung von Reparaturarbeiten und die Sicherheit der Abläufe. Diese können basierend auf den Telemetriedaten per Fernbedienung in Echtzeit überwacht werden.

Nächstes Kapitel: Bereitstellung von GBL für die Schulung

Spielend lernen
Kapitel 1: Einleitung
Kapitel 2: Gaming in 3D
Kapitel 3: Bereitstellung von GBL für die Schulung