Computational Design 2

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 24.02.2025.

Modulkennung

11B1115

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Der Schwerpunkt der Veranstaltung liegt in der Auseinandersetzung mit Möglichkeiten und Herausforderungen eines Rechner gestützten Entwurfsprozesses. Von besonderer Bedeutung ist dabei der Einfluss Computergestützter CAD Werkzeuge, auf den Entwurf. Es gilt geeignete Werkzeuge auszuwählen und diese mit traditionellen, nicht Rechner gestützten Werkzeugen, in sinnvoller Weise zu kombinieren. So können Entwürfe nicht nur analysiert und somit physikalische Eigenschaften antizipiert werden, auch bieten beispielsweise SKO Werkzeuge Möglichkeiten der Topologieoptimierung. Dadurch lassen sich auf Basis Computer gestützter Werkzeuge die physikalischen Eigenschaften eines Entwurfes optimal und zielgerichtet steuern.

Lehr-Lerninhalte

1. CAD Werkzeuge im vernetzten Entwurfsprozess 1.2 Iterativer Einsatz analoger und Rechner gestützter Entwurfswerkzeuge (analog digitale Prozesskette) 1.3 3D-Scan und Flächenrückführung 2 Generative Gestaltung 2.1 Vermittlung des Begriffes "Generative Gestaltung" 2.2 Entwicklung eigener generativer Projekte 2.3 3D-Umsetzung "generativer Algorithmen" 2.4 Topologie Optimierung mit SKO Werkzeugen 3. Rapid Prototyping 3.1 Bedeutung RP für die Fertigung 3.2 Zusammenhang RP und generativer Konzepte 3.3 Einsatz verschiedener 3D-Druckverfahren 3.4 Modellaufbereitung für VR Systeme 5 Vertiefung Rendering 5.1 Compositing 5.2 Animation und Bildgestaltung ( Bild und Videoformate)

Gesamtarbeitsaufwand

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

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30Seminar-
15betreute Kleingruppen-
15individuelle Betreuung-
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
  • Projektbericht (schriftlich) und Arbeitsprobe (praktisch)
Bemerkung zur Prüfungsart

In einem Projektbericht wird der Entwurfsprozess ausführlich dokumentiert und beschrieben. Renderings und VR-Visualisierungen unterstützen die Vermittlung des Entwurfs. Iterationsstufen werden mit RP und Lasercut umgesetzt und evaluiert. Die Abgabe beinhaltet sowohl den Projektbericht als auch die 3D Modelle und diverse physische Modelle.

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Projektbericht (schriftlich): 10-15 Seiten

3D Modell: Nurbs Modell des Entwurfs + für den Druck vorbereitetes und geslicetes 3D Modell

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. Das Bestehen des Moduls  Computational Design 1 ist Voraussetzung zur Teilnahme am Modul. 

Wissensverbreiterung

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben beherrschen, in vertiefter Weise, den Umgang mit CAD Werkzeugen, vor allem im Bereich der kreativen designspezifischen Geometrieerstellung und deren Modifikation. Sie sind in der Lage flächenbasierte 3D Modelle aufzubauen. Sie können generativ gestaltete Konzepte entwickeln und umsetzen. Sie sind mit grundlegenden Rapid Prototyping Systemen vertraut und haben gelernt mit den Anforderungen solcher Systeme umzugehen. Sie nutzen Möglichkeiten digitaler und analoger Entwurfswerkzeuge und vernetzten diese im Designprozess.

Wissensvertiefung

Die Studierenden sind in der Lage komplexe Designentwürfe mit CAD-Werkzeugen umzusetzen. Sie haben gelernt das jeweils geeignete Werkzeug auszuwählen und Formale Rückkopplungen durch diese Werkzeuge zu vermeiden. Sie können sich neue Methoden und Tools erschließen und diese in ihren Designprozess integrieren.

Wissensverständnis

Studierende, die dieses Modul erfolgreich studiert haben kennen die Möglichkeiten und Anforderungen verschiedener Computer gestützter Gestaltungswerkzeuge. Sie sind in der Lage geeignete Tools auszuwählen und diese zur Vermittlung und Darstellung eines Konzepts zu verwenden. Sie haben gelernt klassische und Rechner gestützte Werkzeuge zu vernetzen und sinnvoll in den Entwurfsprozess einzubinden. Sie erkennen neue Anforderungen, z.B. aus der Fertigung, und können sich neue Tools erschließen bzw. erfassen wo alte ungeeignet geworden sind.

Nutzung und Transfer

Studierende die dieses Modul erfolgreich studiert haben, nutzen sicher NURBS Flächenmodeller zur Umsetzung und Ausgestaltung ihrer Entwürfe. Sie sind vertraut mit der Vernetzung analoger digitaler Entwurfswerkzeuge und setzen diese im Entwurfsprozeß ein. Auch

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

Studierende die dieses Modul erfolgreich studiert haben, nutzen 3D Modelle, Renderings und Animationen zur Visualisierung und technischen Erklärung ihrer Entwürfe. Auch sind sie in der Lage VR-Tools zur Erklärung und Vermittlung Ihres Entwurfes zu verwenden.

Literatur

- Handbücher,Videotutorials, Online Medien

Verwendbarkeit nach Studiengängen

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

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