Printeract - Entwicklung von Konzepten zur Interaktion mit 3D-gedruckten Objekten

01.06.2015 -

Abgeschlossen
TU Darmstadt & Deutsche Post DHL Group

Name des Teilnehmers: Martin Schmitz

Beschreibung des IT-Forschungsprojekts: 3D-Druck wird das Potenzial zugesprochen, eine weitere industrielle Revolution in der Herstellung und dem Vertrieb von Produkten herbeizuführen. Er befähigt kreative Entwickler und Endnutzer zur eigenen Herstellung individueller Kleinstserien, die von einfachen Ersatzteilen bis hin zu komplexen Produkten reichen. Analog zu der Demokratisierung digitaler Informationen durch das Internet, werden bereits heute Produktpläne (sogenannte digitale 3D-Modelle) auf Online-Plattformen (z.B. thingiverse.com) zur Verfügung gestellt. Diese können mit freier Software von jedem modifiziert und auf dem hauseigenen 3D-Drucker produziert werden.

Durch die Reichhaltigkeit der Produktion individualisierter Objekte ergeben sich völlig neue Herausforderungen für die Entwicklung von Mensch-Maschine-Schnittstellen. Zudem bestehen mit heutigen 3D-Druckern herstellbare Objekte zumeist aus simplen Werkstoffen (z.B. Kunststoff oder Metall) und sind daher lediglich passiv, d.h. sie weisen keinerlei interaktive Funktionalität auf.

Im Rahmen des Software-Campus-Projektes „Printeract“ wurde daher erforscht, wie 3D-gedruckte Objekte mit interaktiver Funktionalität angereichert werden können, sodass diese Objekte im Kontext der Mensch-Maschine-Interaktion analysiert werden können. Durch Einsatz von Tiefenkameras und Projektoren hat das Vorhaben die gesteckten Ziele erfolgreich erreicht: 

  • eine präzise Erkennung von Multi-Touch-Eingaben auf 3D-Objekten,
  • eine Anzeige von Informationen durch Projektion auf und um das 3D-Objekt, die sich dynamisch an die Gegebenheiten der Umgebung anpasst und
  • eine Evaluation der Interaktionskonzepte für Multi-Touch-Eingaben und umgebungsbewusste visuelle Ausgabe auf und um 3D-Objekte.

Die Ergebnisse des Vorhabens zeigen, dass das Potenzial des 3D-Drucks im Bereich von interaktiven 3D-Objekten erst am Anfang steht, jedoch bereits heute zur Erforschung von Interaktionskonzepten mittels externen Technologien erfolgreich erreicht werden kann.

Software Campus-Partner: TU DarmstadtDeutsche Post DHL Group

Umsetzungszeitraum: 01.06.2015 - 31.05.2017

 

Im Rahmen des Vorhabens wurden die folgenden Publikationen veröffentlicht:

[1] Schmitz, Martin. et al. 2015. Capricate: A Fabrication Pipeline to Design and 3D Print Capacitive Touch Sensors for Interactive Objects.Proceedings of the 28th Annual ACM Symposium on User Interface Software & Technology - UIST ’15 (New York, USA, Nov. 2015), 253–258. (Download)

[2] Schmitz, Martin. 2016. Exploring 3D Printed Interaction.Proceedings of the TEI ’16: Tenth International Conference on Tangible, Embedded, and Embodied Interaction - TEI  '16 (New York, USA, 2016), 705–708. (Download) 

[3] Riemann, Jan. et al. 2016. FreeTop : Finding Free Spots for Projective Augmentation.Proceedings of the 34rd Annual ACM Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems - CHI EA ’16 (New York, USA, 2016), 1598-1606. (Download)