3D sketching: digitalisering vanaf de eerste pennenstreek

Net als film-, game- en kaartproducenten maakt de autosector al decennialang gebruik van de nieuwste 3D-modellen om projecten tot leven te brengen. Lang voordat een auto van de band rolt, moet hij in drie dimensies worden vormgegeven. Dat is een van de taken van de ontwerpers, die over steeds meer digitale hulpmiddelen beschikken. Een daarvan is gebaseerd op 3D sketching, een revolutionaire technologie die het mogelijk maakt om te schetsen zonder potlood of bureau. Welkom in de toekomst!

Technocentre (Guyancourt), 1 december 2021. Met een VR-bril op de neus en twee joysticks in de hand maakt een man bewegingen in het midden van een zaal. Hij lijkt onzichtbare lijnen om zich heen te trekken. Het is een grappig gezicht, dat onmiddellijk doet denken aan videogames met virtual reality. Toch is Udo, zoals de man heet, helemaal geen gamer… Hij is designer en volop aan het werk. Zijn nieuwste vondst? Een 3D sketching-software. Deze ontwerpmethode wordt momenteel geïmplementeerd op de designafdeling van Renault Group.

“Met 3D sketching word je volledig ondergedompeld in een ruimte, zonder enige beperking of grens.” Udo, Chief Designer

Wat houdt 3D sketching precies in?

3D sketching is een intuïtieve technologie om ‘in de lucht om je heen te tekenen’.
Tekenen in de lucht? Pablo Picasso gebruikte de techniek al in 1949. De beroemde Spaanse schilder gebruikte een aansteker als potlood om zijn ‘lichtchoreografieën’ te creëren. Deze vergankelijke ontwerpen werden vereeuwigd door fotograaf Gjon Mili. De techniek heette light painting of light drawing. Deze kunstvorm maakte het toen al mogelijk om een idee vorm te geven door het uit te beelden in de ruimte.

Vandaag de dag bouwt 3D sketching eigenlijk voort op hetzelfde idee, maar dan zonder aansteker of fototoestel. De techniek werkt met een VR-bril, ofwel virtual reality. Deze bril, die vijftig jaar geleden is uitgevonden, werd zo’n tien jaar geleden echt bekend dankzij modellen waarmee het grote publiek kon videogamen.

Zodra de bril op het hoofd staat en is ingeschakeld, wordt de designer ondergedompeld in een virtuele 360°-designstudio. Met behulp van twee joysticks (een in elke hand) kiest hij kleuren op een grafisch palet, tekent hij lijnen, maakt hij vormen, kleedt hij de oppervlakken aan, enz. De software modelleert en registreert alle bewegingen in real-time.

Digitale technologie voor een bijna grenzeloze creatieve vrijheid

Aan het einde van de jaren negentig onderging het beroep van ontwerper een eerste grote transformatie, met de introductie van digitale tablets voor het maken van ontwerpen. Vandaag gaat 3D sketching nog een stap verder: de ontwerper heeft geen tablet, potlood of muis meer nodig. Zelfs een bureau komt er niet meer aan te pas. De designwereld begint aan een nieuw tijdperk, dat van de digitalisering van het autodesign.

“Renault Group werkt al lang digitaal. Maar vandaag gaat er een heel nieuwe wereld open voor de ontwerpers.”

Dankzij de voortdurende evolutie van hun werkmiddelen krijgen ontwerpers steeds meer vrijheid en kunnen ze hun projecten nog toegankelijker maken. Nooit eerder was het zo eenvoudig om snel driedimensionale schetsen af te leveren, in perspectief te tekenen, vormen te modelleren – zelfs op schaal 1:1 – of volumes in te vullen. “Dat bespaart ons heel wat tijd,” verduidelijkt Udo. “Normaal gesproken heb je minimaal vier weken nodig om een digitale weergave te creëren of gegevens naar een machine te verzenden, terwijl dat hier in real-time gebeurt. Dat is een enorm voordeel.” Kortom, 3D sketching maakt de weg vrij naar nieuwe ervaringen, want het stelt zijn gebruiker in staat om ieder idee eenvoudig concreet vorm te geven.

De enige nadelen: na langdurig gebruik klagen sommige ontwerpers over vermoeide ogen, hoofd- en rugpijn en pijnlijke gewrichten. “Tekenen in 360° vergt een uitstekende fysieke vorm en je moet elk uur pauzeren,” benadrukt Udo.

De ingenieurs denken al na over oplossingen om de ervaring aangenamer en minder zwaar te maken. Een van de mogelijke oplossingen is om de bril lichter te maken. Ook ontwikkelen ze brillen met ‘gemengde realiteit’, waarmee je kunt tekenen in VR en tegelijkertijd je omgeving blijft zien. Je kunt dan nog steeds zien wat er om je heen gebeurt en met je collega’s communiceren.

Samenwerking 2.0

3D sketching biedt de ontwerper nog een groot voordeel: de mogelijkheid om samen met een collega aan hetzelfde project te werken, waar die zich ook bevindt.

“Zodra we een internetverbinding hebben, is er geen geografische beperking meer. Zo heb je het gevoel samen te werken, terwijl je in realiteit duizenden kilometers van elkaar verwijderd kunt zijn,” legt Udo uit. Dankzij de oortjes en microfoon die in de VR-bril zijn geïntegreerd, kunnen twee ontwerpers met elkaar praten via de interface van de 3D sketching-software. Zo kunnen ze communiceren, hun individuele werk delen en samen aan hetzelfde project werken, zonder dat ze hun woning, hun bureau of welke andere plaats op de planeet dan ook hoeven te verlaten.

Resultaat: de mogelijkheden zijn eindeloos en misverstanden komen veel minder voor dan vroeger.

“Dankzij virtual reality, dat de deuren opent naar 3D, kunnen we onze ideeën veel nauwkeuriger uitdrukken.”

Dat is nog niet alles: ook de workflow profiteert ervan. Zodra alle modellen zijn gerealiseerd met 3D sketching, worden ze geëxporteerd in de vorm van bestanden. Die bestanden worden vervolgens in de andere schakels van de ontwerp- en productieketen van een auto gebruikt. De ontwerper kan de output van zijn werk toevertrouwen aan een modelbouwer, die er een fysiek model van maakt, of aan een ingenieur, die bijvoorbeeld de haalbaarheid van het ontwerp onderzoekt.

Net als de digitalisering neemt 3D sketching de communicatieobstakels weg en vervaagt het een beetje de grenzen tussen de beroepen.

Het nieuwe potlood van de ‘augmented designer’

In de designwereld biedt digitaal design al enkele jaren de mogelijkheid om meer alternatieven te creëren, om sneller door dit proces te gaan en om verder te gaan vanaf de eerste ideeën van de ontwerper. Die trend wordt verder versterkt met 3D sketching. Deze nieuwe technologie beperkt niet alleen de kosten en productietijd, maar vereenvoudigt ook de ontwikkeling en het overzicht van de getekende inhoud.

Concreet krijgt de ontwerper voortaan de kans om een deel van zijn ontwerp nauwkeuriger uit te werken, om naar wens te experimenteren met oppervlakken, om een ‘spiegel’ te creëren (een 2D-ontwerp omzetten in een 3D-ontwerp), om een betere weergave van schetsen en modellen te creëren, om projecten rechtstreeks in real-time voor te stellen en om zijn ontwerpen tot leven te brengen met 3D-printers.

Met al deze voordelen, nieuwe vaardigheden en uitgebreide middelen om zijn ideeën uit te werken, wordt de ontwerper als het ware een ‘augmented designer’.

“We zullen altijd fysieke maquettes nodig hebben, want onze klant wil een echt product kopen, dat hij kan voelen en aanraken.”

“3D sketching is een bijkomend instrument, de traditionele methodes blijven eveneens relevant,” zo sluit Udo af. De digitale en fysieke benaderingen zijn vullen elkaar aan. Ze blijven allebei een rol spelen in de totstandkoming van een auto. De modelbouwers blijven synthetische klei gebruiken om hun maquettes te maken. Kleimodellen zijn ideaal om de lijnen van een model te bewerken en blijven doorslaggevend om in de slotfase van een project de kwaliteit te beoordelen. Op dezelfde wijze komt 3D sketching niet in de plaats van het tekentalent van de designer, dat nog steeds bepalend blijft voor het autodesign.

3D SKETCHING VERLEIDT OOK ANDERE SECTOREN

De ontwerpers van Renault Group zijn niet de enigen die met deze technologie experimenteren. Ook tal van designscholen maken er gebruik van, net als ontwerpers van gemotoriseerde tweewielers, sportschoenen, fietshelmen en rugzakken. De kans is dan ook groot dat de technologie in de toekomst zal bijdragen aan projecten in de meest uiteenlopende sectoren, van mode en interieurdecoratie tot geneeskunde, architectuur en videogames.