Komponenten zur aktiven Unterstützung der Analyse von Materialflusssimulationen in virtuellen Umgebungen

Simulation und Visualisierung sind anerkannte Mittel zum Verstehen und Analysieren von Fertigungsprozessen. In Visualisierungen von Fertigungsprozessen können Betrachter frei und ungeleitet umherwandern. Erkenntnisse werden so aber eher zufällig erworben. Dieser Artikel skizziert ein System und Methoden, die den Betrachter unterstützen auf auffällige/signifikante Prozesse/ Punkte in Materialflusssimulationen aufmerksam zu werden und diese zu entschärfen. Es wird der Entwurf eines Werkzeugs beschrieben, dass den Betrachter einer Simulation die Möglichkeit bietet, signifikante Produktionsprozesse interaktiv zu verbessern. Der Benutzer wird sich in einer virtuellen 3D-Umgebung (Walkthrough-System) bewegen können und automatisch ermittelte Indizien für signifikante Abläufe erhalten. Zugleich soll die Simulation signifikante Objekte genauer simulieren. Bekundet der Benutzer Interesse an einem signifikanten Prozess, wird er automatisch zu dem jeweiligen Ort geführt werden und dort durch Eingriffe in die Simulation die kritische Situation experimentell untersuchen können. Da der kritische Moment in der Vergangenheit liegt und somit vom Betrachter schon verpasst ist, wird es dem Betrachter möglich sein, die Simulation auf einen Zeitpunkt vor dem Eintreten zurück zu setzen. Die virtuelle Szene (3D-Grafik-Modelle) einer typischen dynamischen Simulationsumgebung ist in der Regel zu komplex, um sie in Echtzeit in einem Walkthrough-System zu visualisieren und darzustellen. Typischerweise werden Approximationsverfahren eingesetzt, um die Komplexität zu reduzieren und ein flüssiges Navigieren des Betrachters zu erlauben. Durch spezifische Simulations-Anforderungen ist bekannt, an welchen Objekten des Simulationsmodells Probleme auftreten; sie sind für den Betrachter wichtig. Die zugehörigen virtuellen 3D-Repräsentanten, können von den Approximationsalgorithmen mit einer besonders hohen Darstellungsqualität dargestellt werden und die übrigen Teile der virtuellen Szene entsprechend vernachlässigt werden. Solche Approximationsalgorithmen und Datenstrukturen nutzen die spezifischen Eigenschaften virtueller Simulationsumgebungen aus, um eine hohe Darstellungsqualität und Darstellungsperformance zu erreichen.