GitLab

Autorin: Sophia Segers

3.4 3D-Viewer

Im Rahmen des Projektes wurden unterschiedliche Anforderungen an einen 3D-Viewer identifiziert. So sollte sich der 3D-Viewer in eine HTML-Seite einbetten lassen. Weiterhin ist es von zentraler Bedeutung, eine Verbindung zu dem in der Kartendarstellung dargestellten geografischen Ort, dem das dargestellte Betrachtungsobjekt entstammt, herstellen zu können. Aus Sicht des Softwaredesigns ist es darüber hinaus erstrebenswert, den 3D-Viewer so bereitzustellen, dass er durch die Software-entwickelnden Projektmitarbeiter:innen einfach konfiguriert werden und ggf. ohne allzu großen Aufwand um weitere Funktionalität erweitert werden kann.

Des Weiteren gab es noch die optionale Anforderung, dass innerhalb des Viewers Hyperlinks gesetzt werden können, um zum Beispiel auf die zugehörigen Steckbriefe zu verweisen.
Die Auswahl der 3D-Viewer wurde durch Daniel Hess von der TU-Darmstadt und einer Frage auf ResearchGate festgelegt. Im Folgenden werden die potenziellen Kandidaten für 3D-Viewer kurz vorgestellt.

Sketchfab

Sketchfab ist einer der bekanntesten Open-Source 3D-Viewer und besitzt eine Vielzahl an verfügbaren 3D-Modellen. Diese können kostenlos als auch kostenpflichtig sein, damit die jeweiligen Benutzer:innen ihre Urheberrechte an dem jeweiligen Modell nicht verlieren.

Innerhalb eines Webbrowser-Fensters können dynamisch die 3D-Elemente angezeigt werden, was durch die Umsetzung von WebGL-Technologien ermöglicht wird. Auch ist Sketchfab damit auf allen möglichen Betriebssystemen lauffähig (Windows, Mac, Linux) als auch auf mobilen Endgeräten.

In Sketchfab wurde vom HLNUG ein Beispielsmodell hochgeladen, damit erste Erfahrungen mit dem Viewer gesammelt werden konnten. Hierbei konnte beobachtet werden, dass der Viewer eine benutzerfreundliche Navigation besitzt. In der Menüfunktion können ggf. Material-Einstellungen verändert werden, unterschiedliche Render-Arten ausgewählt werden und weitere Einstellungen für das gewählte Modell getroffen werden. Des Weiteren konnten anhand des Beispielsmodell gezeigt werden, dass weitere Informationen zu bestimmten Objekten innerhalb des Modells dargestellt werden können (Siehe im Bild die Zahlen).

Online 3D-Viewer

Der Online 3D-Viewer ist ebenfalls eine Open-Source Webanwendung für die Darstellung und Untersuchung von 3D-Modellen. Dieser Viewer unterstützt die gängigen 3D-Formate, wie zum Beispiel obj, 3ds, gltf, 3dm und viele mehr.

Als Beispiel wurde hier eine gltf-Datei hochgeladen. Jedoch ist hier bei der Betrachtung des Beispiel-3D-Modells sowie von Daniel Hess aufgefallen, dass hier die Farbe des Modells nicht dargestellt wird. In den jeweiligen Beispielen, die innerhalb des Viewers betrachtet werden können, werden die Modelle gerendert dargestellt. Hier stellte sich die Frage, ob dazugehörigen Render-Einstellungen von beiden Partein (Projekt-Mitarbeiter*innen und vom HLNUG) nicht gefunden wurden. In der Handhabung ist dieser Viewer gleichermaßen benutzerfreundlich wie Sketchfab.

Creators 3D

Der Creators 3D ist ein Modellierungs- und Animationstool für 3D-Modelle. Dieser Web-Viewer unterstützt eine Vielzahl von 3D-Formaten. Darüberhinaus kann mit dem Viewer jedes beliebige 3D-Format in eine glTF oder USDZ-Datei online konvertiert werden.

Als Beispiel wurde auch hier zur Veranschaulichung ein glTF-Drachen-Modell hochgeladen. Bei der Handhabung ist aufgefallen, dass die Navigation im Vergleich zu den vorherigen Viewern schwerfelliger funktioniert. Auch bei dem Laden der zusätzlichen Funktionen, wie physical lights oder x-ray mode benötigt der Viewer eine längere Bearbeitungszeit. Wie auch in der Abbildung sichtlich, können die Modelle farblich dargestellt werden. Somit eignet sich der Viewer zum Beispiel mehr im Gegensatz zum Online 3D-Viewer für das beschrieben Projekt. Auch können hier weitere Einstellungen getroffen werden, um das Modell interaktiv zu bearbeiten.

G.Viewer

G.Viewer ist ein Online 3D-Viewer, der von MASC entwickelt wurde. Dieser Viewer unterstützt im dreidimensionalen ausschließlich das OBJ und OFF-Format.

Modelviewer-dev

Mit dem Model-Viewer besteht die Möglichkeit 3D-Modelle in Webseiten zu integrieren. Hierbei werden auch Augmented-Reality-Anwendungen unterstützt. In diesem Viewer werden die Dateiformate glTF und glb unterstützt sowie glTF-Erweiterungen. Mithilfe des nachfolgenden JavaScript-Codes können 3D-Modelle auf einer Webseite einfach eingebettet werden.

<script type="module" src="https://unpkg.com/@google/model-viewer/dist/model-viewer.min.js"></script>

Das eigentliche 3D-Modell wird in der HTML-Seite wie folgt beschrieben:

<model-viewer bounds="tight" enable-pan src="DragonAttenuation.glb" ar ar-modes="webxr scene-viewer quick-look" camera-controls environment-image="neutral" poster="poster.webp" shadow-intensity="1"> </model-viewer>

In dem Model-Viewer Editor können die einzelnen 3D-Modelle getestet werden und mithilfe dessen Funktionen den Code für dieses generiert werden.

GeoVis3D/ AusGeol.org

GeoVis3D ist eine freizugängliche Software für Analysen und Annotationen von geologischen 3D-Modellen. Derzeit wird jedoch von GeoVis3D nur 3D-Modelle unterstützt, die im KMZ-Format vorliegen und mit der Photogrammetrie-Software Photoscan erstellt wurden. Beispielsdaten können von der AusGeol.org Webseite heruntergeladen werden. Des Weiteren sei angemerkt, dass sich die Software laut Webseite noch in der Beta-Phase sich befindet.

3D-HOP

3DHOP ist ein Open-Source Framework für die Erstellung von interaktiven 3D-Modellen. Mithilfe einfacher HTML- und JavaScript-Komponenten können die 3D-Modelle in eine Webseite eingebettet werden.

Three.js

Three.js ist eine JavaScript-Bibliothek und -API für das Erstellen und Darstellen von 3D-Computergrafiken in Webbrowsern unter der Verwendung von WebGL. Die Szene wird in einer Three.js-Datei beschrieben. Dabei werden eine Scene, Kamera und ein Renderer benötigt. Unter folgendem Link kann eine ausführliche Dokumentation zu Three.js gefunden werden.

Eine ausführliche Beschreibung ist in Abschnitt 4.2 zu finden.

X3DOM

X3DOM ist ein Open-Source Framework für die Integration und Manipulation von 3D-Szenen als HTML5-DOM-Elemente, die mit Hilfe von WebGL gerendert werden ohne zusätzliche Plugins. Dieses Framework funktioniert ohne Programmierungscoding, also ohne Verwendung von zum Beispiel JavaScript.

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