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Skalierbare Systemlösungen für Kombiinstrumente

27. Januar 2012, 10:42 Uhr | Von Jürgen Betz

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Die grafische Perspektive

Die Euphorie der GUI-Designer ist anscheinend ungebremst. Inspiriert von dieser unersättlichen Vielfalt an Benutzeroberflächen, entdecken sie neue Möglichkeiten, um das Image ihrer Automobilmarke nachhaltig zu prägen.

In vergangenen Tagen wurden beeindruckende Benutzeroberflächen in zweidimensionaler Weise erstellt. Die grafische Oberfläche war unter Verwendung von bereits gerenderten 2D-Bildern immer auf das Wesentliche, wie Struktur und Ablesbarkeit, konzentriert.

In nahezu allen Bereichen wird von 3D gesprochen, wobei die dreidimensionale Tiefenwirkung unterschiedlich erzeugt wird. Dieser Effekt kann mit Hilfe verschiedener Verfahren wie zum Beispiel der Polarisierungs- oder Shutter-Technik ermöglicht werden. Die Verwendung von dreidimensionalen Objekten wird auch in der Automobilindustrie forciert. Für dieses Anwendungsgebiet werden jedoch durch Kamerabewegungen korrekte Verzerrungen und Animationen aller 3D-Objekte zweidimensional auf einem Standard-Display dargestellt.

Eine Vielzahl von Polygonen beschreibt jedes 3D-Objekt. Das Wort hat seinen Ursprung in der Geometrie und beschreibt eine Fläche, die aus mehreren Punkten besteht. Diese werden mit Linien verbunden und bilden so Drei-, Vier- oder auch Sechsecke. Je höher die Anzahl der Polygone, desto detaillierter kann ein Modell sein. Diese Detailtiefe kann auch durch die Verwendung von Texturen erzeugt werden. Das Objekt wird dann entsprechend eingefärbt, texturiert, beleuchtet und in Echtzeit von der 3D-Grafikeinheit im Chip gerendert. Je aufwendiger das 3D-Modell in seinen einzelnen Komponenten ist, desto mehr Rechenleistung wird benötigt.

Gemeinsame Inhalte für das hybride und freiprogrammierbare Kombiinstrument sind neben Medieninformationen und Navigationshinweisen auch die Darstellung eines System-Checks oder eine Bedienungsanleitung. Hierzu kann ein dreidimensionales Fahrzeugmodell eingesetzt werden. Generische Anforderungen an ein solches Modell sind das Drehen um die eigene Achse, das Öffnen der Türen und Klappen sowie das Vergrößern einzelner Teilbereiche, um die Detailtiefe zu erhöhen. Dieses erlaubt eine große Komplexität und unendliche Vielfalt zur Darstellung der genannten Anforderungen, ohne den Speicherbedarf überdimensional anwachsen zu lassen.

Für das Rendern eines Fahrzeugmodells mit 500.000 Polygonen, entsprechenden Texturen mit drei Lichtquellen und Reflexionen benötigt ein Desktop-PC mit Quad-Core-CPU bei 3 GHz bei normaler Render-Einstellung etwa fünf Minuten pro Bild. Für ein einfaches stehendes Werbebild ist eine solche Detailtiefe sicherlich notwendig. Das Bild wird im Anschluss von der Agentur noch nachbearbeitet.

Die Bildwiederholraten (Frames per Second) sind von der Komplexität aller Objekte in einer Szene und der Systemrechenleistung abhängig. Dieses ist ein Begriff aus der Film- und Videotechnik und bezeichnet die Anzahl der Einzelbilder, die in einem bestimmten Zeitabschnitt gezeigt werden. Ab 14 bis 16 aufeinander folgenden Bildern pro Sekunde nimmt das Auge die Folge von Einzelbildern als Film wahr.