CAD für Industrial Product Design

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 24.02.2025.

Modulkennung

11B1106

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch, Englisch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Sommersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Der Umgang mit CAD Systemen stellt für Industrial Designer die Basis des Rechner gestützten Gestaltens dar. Anhand von NURBS Modellen kann sowohl die Formale Genauigkeit eines Entwurfs überprüft werden, als auch eine erste Analyse in Bezug auf die Fertigung und die physikalischen Eigenschaften eines Objekts durchgeführt werden. Für Industrial Designer ist dabei besonders der Umgang mit Freiformflächen essenziell. Anhand ausgewählter Objekte wird das Modellieren mit komplexen Flächen in NURBS-Flächenmodelern trainiert. Auch werden durch 3D-Scans erzeugte Polygonmodelle als Basis für eine NURBS Flächenrückführung genutzt.

Lehr-Lerninhalte

1. Formale Analyse 1.1 Substantielle Formale Analyse 1.2 Vergleich mit zeichnerischen Methoden (Hilfslinien) 2. Flächenbasiertes Modeling 2.1  3. Analyse und Korrektur vorhandener Modelle 3.1 Schließen flächenbasierter Modelle ClassA 3.2 Stetigkeiten und deren Analyse 3.3 Analyse physikalischer Eigenschaften 4. Aufbereitung für VR und RP Systeme 4.1 Analyse von Volumen Materialstärken und Radien 4.2 Polygonisierung und reduktion 5. Einfluss der verwendeten Werkzeuge auf den Entwurf 6. Entwerfen im virtuelle Raum

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30SeminarPräsenz-
15betreute KleingruppenPräsenz oder Online-
15individuelle BetreuungPräsenz oder Online-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
90Hausaufgaben-
Weitere Erläuterungen

Die Veranstaltung findet Projektorientiert statt. Über kleiner Sprintaufgaben hinaus wird der Einsatz der zu vertiefenden Tools anhand eines Entwurfs praktiziert.

Benotete Prüfungsleistung
  • Arbeitsprobe (praktisch) und Projektbericht (schriftlich)
Bemerkung zur Prüfungsart

In einem Projektbericht wird der Entwurfsprozeß ausfürlich dokumentiert und beschrieben. Renderings und VR Visualisierung unterstützen die Vermittlung des Entwurfs. Kleine konstruktive Sprintaufgaben werden mit Hilfe von gedruckten Modellen gelöst.

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Projektbericht (schriftlich): 10-15 Seiten

3D Modelle: 1-5 Nurbs 3D Modelle (der Entwurf wird sinnvoll dargestellt)

3D VR vorbereitetes Modell: zum Import in Unreal vorbereitets Modell. Der Entwurf wird im Kontext seiner Nutzung dargestellt.

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegendes Verständnis der einschlägigen 3D Grundbegriffe bzw. der rechnergestützten Gestaltung.  Erfahrungen im NURBS Freiformflächenmodelling sowie im Umgang mit 3D Renderern und Rapid Prototyping Tools. Die Kenntnis grundlegender Methoden und Begriffe der 3D Gestaltung im Industrial Design wird vorausgesetzt. Das gleiche gilt für die Kenntnis des methodischen Entwurfsprozeßes. 

Wissensverbreiterung

Studierende, die dieses Modul erfolgreich studiert haben beherrschen den Umgang mit flächenbasierten NURBS Modellen und sind in der Lage Class A Modelle aufzubauen. Sie haben erste Modelle mit VR basierten Flächenmodellern aufgebaut. Die Studierenden haben den Umgang mit Subdivision Surface Tools kennen gelernt können Modelle mit diesen Werkzeugen umsetzen.

Wissensvertiefung

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, erweitern und vertiefen ihre Fähigkeiten in der Formalen Analyse ihrer Entwürfe und sind in der Lage, anhand dieser Analyse NURBS Modelle aufzubauen. Sie sind in der Lage NURBS Modelle kompetent zu bewerten und aufzubereiten. Im Besonderen wird die Vernetzung digitaler mit klassischen Entwurfswerkzeugen (zeichnerische Darstellungen Claymodelle etc.) trainiert und vertieft.

Wissensverständnis

  • Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, verfügen über die Fähigkeit, unterschiedliche Werkzeuge des 3D Modelings anzuwenden und in Bezug auf ihre Qualität und vor allem Eignung zu beurteilen. Sie sind sich möglicher Einflüsse der Verwendeten Entwurfwerkzeuge auf die Qualität des Entwurfs bewußt und können diese vermeiden bzw. steuern.

Nutzung und Transfer

Studierende, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen und beherschen verschieden digitale 3D Entwurfswerkzeuge. Sie sind sicher in der Lage geeignete Tools auszuwählen und diese mit klassischen Entwurfswerkzeugen zu vernetzen.  Sie sind vertraut mit der  Entwicklung von Aufbaustrategien und können diese umzusetzen.

Wissenschaftliche Innovation

Die Studierenden haben bereits in Modulen des ersten Semesters den Designmethodischen Prozess kennen gelernt. Anhand verschiedener Methoden haben sie gelernt ein Nutzer zentriertes Design zu entwickeln. Dies gibt ihnen die Möglichkeit, ihre Entwürfe methodisch herzuleiten und den fertigen Entwurf, anhand zu Beginn des Prozesses hergeleiteter Anforderungen, zu bewerten.  

Kommunikation und Kooperation

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, sind in der Lage, überzeugende 3D Modell zu entwickeln, sowie daraus abgeleitete RP Modelle, zur Vermittlung ihres Entwurfs einzusetzen. Sie nutzen detaillierte VR-Visualisierungen zur Darstellung ihres Entwurfes im Kontext seiner Nutzung.

Wissenschaftliches Selbstverständnis / Professionalität

Die Studierenden können aus den ihnen zur Verfügung stehenden Entwurfswerkzeugen geeignete auswählen und nutzen. Sie sind in der Lage, entsprechend Ihrer Fähigkeiten, Schwerpunkte beim Einsatz dieser Tools zu setzen.

Literatur

André Kutscherauer, 3D Auto Modeling mit Rhinoceros: Ein kompletter Schritt für Schritt Lehrgang, AK3D April 2011 Margret Becker und Pascal Golay, Rhino Nurbs 3D Modeling, New Riders August 1999 Ron K. C. Cheng, Inside Rhinoceros 5, Cengage Learning Januar 2012,  diverese Videotutorials

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Industrial Product Design
    • Industrial Product Design B.A. (01.09.2024)

    Modulpromotor*in
    • Stärk, Fabian
    Lehrende
    • Stärk, Fabian