Während in der industriellen Schuhherstellung viele Schritte im Fertigungsprozess des Produktes Schuh bereits computergestützt ablaufen, wird der Bereich des Schuhdesigns erst langsam durch neue Technologien unterstützt. Mehrere Herausforderungen ergeben sich durch diesen Schritt, deren Bewältigung auch einen wichtigen Beitrag im virtuellen Design anderer Produkte liefern kann. Dazu zählen Erkenntnisse in den Bereichen der individuell auf Maß gefertigten Produkte, der intuitiven Konstruktion der Produktbestandteile und der haptischen Interaktion mit den virtuellen Prototypen. Die vorliegende Arbeit soll einen detaillierten Einblick in die im Rahmen des Forschungsprojektes "Dreidimensionales Stiefeldesign auf der Grundlage realer Beinmessdaten" bearbeiteten Themengebiete geben. Die wissenschaftliche Ausarbeitung wird zur weiteren Verwendung der Forschungsergebnisse durch einen realistischen technischen Detailgrad ergänzt.

Während in der industriellen Schuhherstellung viele Schritte im Fertigungsprozess des Produktes Schuh bereits computergestützt ablaufen, wird der Bereich des Schuhdesigns erst langsam durch neue Technologien unterstützt. Mehrere Herausforderungen ergeben sich durch diesen Schritt, deren Bewältigung auch einen wichtigen Beitrag im virtuellen Design anderer Produkte liefern kann. Dazu zählen Erkenntnisse in den Bereichen der individuell auf Maß gefertigten Produkte, der intuitiven Konstruktion der Produktbestandteile und der haptischen Interaktion mit den virtuellen Prototypen. Die vorliegende Arbeit soll einen detaillierten Einblick in die im Rahmen des Forschungsprojektes "Dreidimensionales Stiefeldesign auf der Grundlage realer Beinmessdaten" bearbeiteten Themengebiete geben. Die wissenschaftliche Ausarbeitung wird zur weiteren Verwendung der Forschungsergebnisse durch einen realistischen technischen Detailgrad ergänzt.:1. Einleitung 4 1.1. Bezug zum Forschungsprojekt 1.2. Zielstellung und Organisation 2. 3D-Modellierung des Unterschenkels und Zusammenführung mit dem Leistenmodell 2.1. Problemstellung 2.2. Formfindung und -erstellung 2.2.1. Zusammenführung mit 3D-Beinscan 2.2.2. Zusammenführung mit Approximation des 3D-Beinscans 2.2.3. Zusammenführung mit umfangsbasierter Approximation 2.3. Auswertung 2.4. Erweiterte geometrische Betrachtungen 2.4.1. Ausrichtung des Leistenmodells 2.4.2. Zusammenführung Leisten- und Schaftmodell 3. Konzeption eines Arbeitsplatzes zum dreidimensionalen Stiefeldesign 3.1. Spezifikation 3.1.1. Mechanischer Aufbau 3.1.2. Softwaretechnologischer Teil 3.2. Konzept 3.2.1. Haptisches Interaktionsgerät 3.2.2. Sekundäres Eingabegerät 3.2.3. Display 3.2.4. Aufbau Arbeitsplatz 3.2.5. Visualisierung 3.2.6. Traditionelle Mausinteraktion 3.2.7. Programmsteuerung 3.2.8. Navigation 3.2.9. Gesamtkonzept 3.3. Umsetzung 4. Stiefelspezifische Designelemente 4.1. Designlinien-basierte Eingabe 4.1.1. Skizzeninterpretation 4.1.2. Modifikation der Designlinien 4.1.3. Semantische Untersuchung in der Modellierung 4.1.4. Zusammenfassung 4.2. Darstellungs- und Modellierungskonzept 4.2.1. Grundlagen des Texture Mappings 4.2.2. Geometriesimulation durch Relief Mapping 4.2.3. GPU-basierte Modifikation 4.2.4. Auswertung 4.3. Schaftbestandteile 4.3.1. Schaftmaterial 4.3.2. Nähte 4.3.3. Accessoires 4.3.4. Reißverschluss 4.3.5. Schnürsenkel 4.3.6. Materialdetail 4.3.7. Falten 4.4. Externalisierte Spezifikation 4.5. Zusammenfassung und Ausblick 5. Generierung einfacher Sohlen 5.1. Extraktion der Sohlenlinie 5.1.1. Formbetrachtung am Leisten 5.1.2. Problemstellung und Lösungsansätze 5.1.3. Aktive Konturen 5.1.4. Umsetzung 5.2. Sohlenmodell 5.2.1. Anforderungsanalyse 5.2.2. Spezifikation 5.2.3. Erzeugung 6. Designbewertung und Anpassung 6.1. Werkzeuge zur Bemessung 6.2. Vergleich und Anpassung 6.3. Externalisierte Beurteilung 7. Export in CAD 8. Zusammenfassung A. Prototypen