Messe Düsseldorf 3D Messegelände
"When heart meets business." - Unter diesem Leitspruch hat es die Messe Düsseldorf in den letzten 8 Jahrzehnten zu einem der 5 erfolgreichsten Messeveranstalter weltweit gebracht, dem wirtschaftlicher Erfolg ebenso wichtig ist wie persönlicher Fortschritt. Dies hat inzwischen nicht nur in der rheinischen Landeshauptstadt, sondern weltweit Anerkennung gefunden. Trotz der Internationalisierung bleibt der Dreh- und Angelpunkt das Messegelände in Düsseldorf. Aus diesem Grund wurden die redPlant Realtime Studios mit der 3D Rekonstruktion des Messegeländes beauftragt.
Maßstabsgetreue Rekonstruktion
Ziel war eine maßstabsgetreue Rekonstruktion des etwa 305.000 m² Messegeländes inklusive aller relevanten Gebäude und Ausstattungen. Der daraus entstandene, vollständig begehbare digitale Zwilling soll der Messe Düsseldorf künftig nicht nur als Planungsgrundlage dienen, sondern auch das Fundament für zahlreiche innovative Anwendungen bilden, von denen vor allem die jährlich rund 22.000 Aussteller und eine Million Besucher langfristig profitieren sollen.
Gut vorgeplant
Das gesamte Messegelände der Messe Düsseldorf beruht auf einem cleveren Rastersystem. Während das gröbere Außenraster dazu dient, die Position aller Gebäude auf dem Messegelände zu definieren, wird das feinere Raster für alle Planungen im Halleninneren genutzt, wie beispielsweise für die Aufplanung der Standflächen. Für die Rekonstruktion des Messegeländes waren die Raster ebenso eine gute Orientierungshilfe und wurden aus diesem Grund auch in den 3D Hallen- und Geländeplan integriert.
Schrittweises Vorgehen
Um die Hallen in einem identischen Detailgrad aufzubauen und Synergien direkt identifizieren zu können, planten wir eine schrittweise Rekonstruktion des Messegeländes von einem groben Blockout bis hin zu einer detaillierten Darstellung der Messehallen samt aller planungsrelevanten Ausstattung. Als Grundlage dafür dienten vorerst die CAD Pläne der Messe Düsseldorf, die bereits zahlreiche relevante Aspekte des Geländes und der Hallen enthalten. Diese Informationssammlung wurde von uns durch eine anschließende Begehung des Messegeländes weiter verfeinert und ergänzt.
Systematische Begehung
Nach Sichtung der von der Messe Düsseldorf zur Verfügung gestellten CAD Pläne konnten wir einen gut strukturierten Plan für die Begehungen des Messegeländes aufstellen, um die exakten Gegebenheiten zu überprüfen und weitere Aspekte systematisch zu protokollieren und zu dokumentieren. Hierzu wurden die Hallen nach vielen verschiedenen Aspekten aufgeteilt, die während der Begehung einfach nur noch dokumentiert werden mussten. So entstand neben übersichtlichen Matrizes mit vielen relevanten Daten ebenso eine Bilderdokumentation.
Maße
Wir nahmen selbst Maß und prüften Größenverhältnisse, wo die CAD Pläne zu viel Raum für Interpretationen ließen.
Materialien
Wir schufen uns einen Überblick über verwendete Materialien und deren physikalische Eigenschaften.
Beschilderung
Wir sichteten die Positionierung und die Darstellung der Beschilderungen und andere wichtige Markierungen.
Weitere Details
Wir nahmen weitere Details auf, die nicht in den CAD Plänen verzeichnet sind, aber einer besseren Orientierung dienen.
Lasst die Rekonstruktion beginnen
Die Rekonstruktion startete bereits vor der Begehung des Messegeländes auf Grundlage der Satellitenaufnahmen und der CAD Pläne der Messe Düsseldorf, um bereits bei der Begehung über genügend Expertise über das Messegelände zu verfügen und die Begehung somit systematisch planen und durchführen zu können. Nach Sammlung aller relevanten Daten in Schrift und Bild konnten wir dann in vollen Zügen mit der Rekonstruktion beginnen.
Von aussen ...
Um ein möglichst authentisches Gesamtbild des Messegeländes zu erschaffen, wurde neben den Hallen und Gebäuden der Messe Düsseldorf auch die angrenzende infrastrukturelle und bauliche Umgebung naturgetreu nachgebildet. Dabei kamen nicht nur die Geländepläne der Messe Düsseldorf zum Einsatz, sondern auch aktuelle Satellitenaufnahmen – etwa aus Google Maps und Google Earth. Auf dieser Basis konnten nicht nur angrenzende Gebäude und Straßen, sondern auch das nahe gelegene Rheinufer integriert werden. Selbst die Vegetation auf den umliegenden Grünflächen orientiert sich an der Wirklichkeit.
... nach innen
In dieser Umgebung wurden darauf anhand des Geländerasters und der CAD Pläne die Hallen, Eingänge und weitere Gebäude der Messe Düsseldorf rekonstruiert. Wir arbeiteten uns von einem groben Blockout bis hin zu verschiedenen Detailstufen. Hierbei halfen uns nicht nur die verschiedenen CAD Pläne der Messe Düsseldorf, sondern auch die Unterlagen der Begehungen. Zusätzlich integrierten wir weitere Gebäude auf dem Gelände, die jedoch im Blockoutdetail belassen wurden, da diese keine Relevanz für Aussteller oder Besucher haben, aber einer besseren Orientierung dienen.
Vollständig ausgestattet
Die 3D Rekonstruktion des Messegeländes bildet das Fundament für zahlreiche Softwarelösungen der Messe Düsseldorf, die Ausstellern und Besuchern zugutekommen. Deshalb war es nicht nur wichtig, grundlegende Strukturen wie Hallen und Gebäude nachzubilden, sondern auch die vielfältige Ausstattung auf dem Gelände und in den Hallen in das virtuelle Messegelände zu integrieren.
Tore
Ein Großteil der Tore kann für die Durchfahrt von Fahrzeugen vergrößert werden.
Deckenknoten
Diese ermöglichen eine flexible und sichere Anbringung von beispielsweise Traversen.
Feuerlöscher
Feuerlöscher sind in den Hallen immer in der Nähe von Ein- und Ausgängen positioniert.
Beschilderungen
Die Beschilderungen sind dank der Bild- und Symbolsprache auf internationale Gäste ausgelegt.
Infocubes
Diese zeigen Dir an in welcher Halle Du dich befindest und wo der nächste Ausgang zu finden ist.
Versorgungskanäle
Unter diesen können alle nötigen Zuleitungen, wie beispielsweise für Strom verlegt werden.
Schalter und Tresen
Hier erhält man alle wichtigen Informationen zur aktuellen Messe und dem Gelände.
Drehkreuze
Mit QR-Code-Scannern ausgestattet registrieren sie die aktuellen Besucherzahlen.
(Roll-)Treppen
Überall, wo es statische Treppen gibt, gibt es auch ein bewegliches Äquivalent.
Fahrstühle
Garantieren eine problemlose Zugänglichkeit sämtlicher Ebenen für alle Messebesucher.
Infopoints
Infopoints findest Du vorwiegend in allen Hallen mit grünen Außenwänden.
Points of interest
Toiletten, Gastronomie und Garderoben sind natürlich auch vorhanden.
Büros Hallenmeister
In Hallen mit mehreren Ebenen befinden sich diese in der Regel hinter einer Glasfront im 1. Stock.
Beleuchtung
Flächendeckend angebracht sorgt diese bis in die Ecken für gleichmäßige Lichtverhältnisse.
Pflanzen
Die meisten Pflanzen stehen auf Rollen, um sie leicht umplatzieren zu können.
Sitzmöglichkeiten
Diese findest Du vor allem im Einkaufszentrum und den Übergängen zum Eingang Nord.
3D Hallen- und Geländeplan
Um einen interaktiven Einblick in das entstandene Messegelände inklusive Hallen und Ausstattung zu ermöglichen, wurde mit dem 3D Hallen- und Geländeplan die erste Softwarelösung für den internen Gebrauch bereitgestellt. Sie bietet der Messe Düsseldorf einen umfassenden Überblick über das gesamte Gelände und bildet damit die Basis für weitere digitale Anwendungen.
Ansichtssache
Neben der perspektivischen 3D Ansicht des Messegeländes bietet Dir der 3D Hallen- und Geländeplan auch eine Draufsicht des gesamten Geländes an. Du kannst frei zwischen den Ansichten wechseln und diese wählen, die gerade besser zu Deinen Anforderungen passt. Möchtest Du schnell eine Übersicht über die Anordnung der Gebäude erhalten, empfiehlt sich die Draufsicht, da sich hier die einzelnen Gebäude nicht verdecken können. Möchtest Du hingegen die Details des Geländes und der Hallen erkunden, kannst Du dies besser in der perspektivischen Ansicht.
Gute Orientierung
Mit aktuell 17 Hallen, drei Eingängen und zahlreichen Übergängen kann man auf dem Messegelände schon mal den Überblick verlieren. Zur besseren Orientierung wurden alle Gebäude entweder mit einer Hallennummer oder einem Icon versehen, das die Bedeutung des Gebäudes symbolisiert. Diese Marker schweben direkt über dem jeweiligen Gebäude und geben bei Interaktion weitere Informationen preis. Über eine Selektion des Markers oder des Gebäudes selbst fliegst Du zum Gebäude hin und nimmst dieses in den Fokus.
Klare Übersicht
Für alle, die lieber in 2D interagieren, werden alle Gebäude zudem im User Interface nacheinander aufgelistet. Und auch hier ist es Dir möglich, das gewünschte Gebäude auszuwählen, um in eine lokale Ansicht des Gebäudes zu gelangen und weitere Aktionen angeboten zu bekommen. So kannst Du beispielsweise auch hierüber in die Innenansicht des Gebäudes wechseln und bekommst die Möglichkeit, weitere elementare Ausstattungen der Hallen und des Geländes bei Bedarf ein- und auszublenden.
Innenansicht
Aber der Hallen und Geländeplan kann noch wesentlich mehr. Neben einer übersichtlichen Außenansicht kannst Du auch in das Innere jedes Gebäudes springen und dieses samt Einrichtung von innen in einer perspektivischen oder auch in einer Draufsicht erkunden. Planungsrelevante Aspekte lassen sich über das User Interface einfach ein- und ausblenden oder auch hervorheben.
Grid einblenden
Genau wie im Außenbereich kann auch innerhalb der Hallen ein Grid eingeblendet werden.
Kanäle hervorheben
Per Klick lassen sich Bodenkanäle anzeigen, in welchen wichtige Leitungen verlaufen.
Abhängepunkte anzeigen
Hierbei handelt es sich um Verankerungen, an welchen Traversen befestigt werden können.
Lampen einblenden
Mit dieser Option wird die Beleuchtung visualisiert, die standardmäßig ausgeblendet ist.
Von Halle zu Halle
Auch innerhalb der Gebäude wurde eine einfache Navigation integriert, mit der Du Dich um 360° umsehen und an Details heranzoomen kannst. Bei größeren oder verwinkelten Gebäuden stehen Dir zusätzliche Hotspots zur Verfügung, zu denen Du springen kannst, um Dich durch das Gebäude zu bewegen. Auch dort ist jeweils eine 360° Rundumsicht möglich. Außerdem wurden Sprungpunkte zwischen den Hallen eingefügt, sofern diese auch im realen Gelände durch Durchgänge miteinander verbunden sind.
Reaktive Vegetation
Damit die Vegetation beim Erkunden des Messegeländes nicht im Weg ist, wird ein spezieller Shader verwendet. Sobald eine definierte Mindestdistanz unterschritten wird, blendet dieser die Pflanzen mithilfe von Dithering nach und nach aus. Dabei wird auf Basis der aktuellen Kameraposition für jeden Pixel individuell berechnet, ob er noch dargestellt werden soll oder eben nicht. Das Ergebnis ist eine scheinbare, aber ansprechende Transparenz. Diese Technik wird beispielsweise auch in Videospielen verwendet, da sie sowohl ästhetisch ansprechend als auch ressourcenschonend ist.
Nicht mit dem Kopf durch die Wand
Neben der Navigation über das User Interface, ist es ebenso möglich, direkt in der 3D Ansicht an die gewünschte Position auf dem Messegelände zu gelangen. Für eine freie und zugleich intuitive Navigation durch den User wurde ein spezielles Kollisionssystem integriert, dass ein Durchdringen von Wänden verhindert, aber zugleich eine ausreichende Annäherung an Details ermöglicht. Die Tatsache, dass der User bei einer Kollision nur sanft abgelenkt und nicht gestoppt wird, dämpft das Gefühl reduzierter Bewegungsfreiheit.
Weniger ist manchmal mehr
Je mehr Details ein 3D Modell abbilden soll, umso höher muss es aufgelöst sein. Folglich besteht es dann aus mehr Polygonen und auch die Auflösung der Texturen ist größer. Dieses wirkt sich merklich auf die Performance aus. Im Fall des weitläufigen Messegeländes ist es demnach besonders wichtig auf eine performancesparende Technik wie LOD Systeme zurückzugreifen. Dabei werden mehrere unterschiedlich hoch aufgelöste Varianten desselben 3D Modells relativ zur Kameradistanz eingeblendet – sie sind im Aufbau identisch, unterscheiden sich jedoch in der Detailtiefe.
Features
WebGL
Die Anwendung wurde in WebGL umgesetzt und ist in allen gängigen Browsern abrufbar.
Responsive Design
Die Anwendung ist auf Smartphone, Tablet bis hin zum Desktop verfügbar.
Linerendering
Via Linerendering werden die Grids generiert, auf denen Gebäude und Innenräume angeordnet sind.
Tools
State Engine
Das Herzstück eines jeden 3D Konfigurators ist unsere State Engine. Sie garantiert zu jeder Zeit, dass ein valider Zustand des Produktes ausgeliefert wird.
Construction Engine
Unsere Construction Engine setzt die 3D Rekonstruktion des Produktes anhand und innerhalb der Vorgaben der State Engine um und platziert alle Komponenten.
Performance Monitor
Unser Performance Monitoring überwacht die Grafikauslastung und passt die Qualität des 3D Konfigurators dynamisch an die aktuelle Leistung des Gerätes an.
Cloud Service
Unser CloudService generiert on demand verschiedene Formate unserer Konfigurationen und stellt diese dem User beispielsweise als AR Modell zur Verfügung.