Glänzende Idee für den 3-D-Druck

Der Computergrafiker Bernd Bickel hat bei Disney Research gearbeitet und bringt nun in Klosterneuburg Computern bei, Multimaterialdrucker optimal anzusteuern.

Der Vorarlberger Bernd Bickel ist nach Stationen in den USA, der Schweiz und Deutschland 2015 nach Klosterneuburg gezogen, um am 3-D-Druck zu forschen.
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Der Vorarlberger Bernd Bickel ist nach Stationen in den USA, der Schweiz und Deutschland 2015 nach Klosterneuburg gezogen, um am 3-D-Druck zu forschen.
Der Vorarlberger Bernd Bickel ist nach Stationen in den USA, der Schweiz und Deutschland 2015 nach Klosterneuburg gezogen, um am 3-D-Druck zu forschen. – (c) Florens Kosicek

Der Zufall brachte Bernd Bickel zu seinem Forschungsgebiet. „Ich habe an der ETH Zürich studiert und als junger Student ein Praktikum in den USA gemacht. Dort bin ich in den Kontakt mit Computergrafik gekommen und war vom ersten Tag an begeistert“, sagt Bickel, der inzwischen Gruppenleiter am Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg ist.

Es war 2005, als der junge Vorarlberger nach Cambridge in Massachusetts zog, um bei Mitsubishi Electric sein Praktikum zu absolvieren. Das Forschungslabor lag direkt neben dem berühmten MIT (Massachusetts Institute of Technology), im intellektuellen Zentrum von Cambridge und Boston. „Wir haben dort einen Gesichtsscanner gebaut und an Computervision und Gesichtserkennung geforscht“, erklärt Bickel. Zentrale Fragen waren: Wie kann man Gesichter erkennen und ihre Emotionen automatisch einordnen? „Bei der Frage zur Gesichtserkennung und Gesichtsmodellierung bin ich länger hängen geblieben. Auch als ich zurück in Zürich war“, sagt Bickel. Bis zum Abschluss seiner Dissertation an der ETH konnte er auch für zwei Monate an der Harvard University in den USA forschen – stets auf der Suche nach guten Materialien und Berechnungsmethoden zur Erstellung von künstlichen 3-D-Gesichtern.

 

Disney-Figuren und Gesichter drucken

In Kooperation mit der ETH forscht in Zürich auch das Disney Unternehmen. Dort konnte Bickel seine Expertise weiter verfeinern. „Bei uns in Europa denkt man bei Disney eher an Filme“, sagt Bickel. Doch Disney betreibt auch all seine Parks – wie Disney World und Disney Land – und baut die unzähligen Figuren selbst. „Disney hat weltweit die meisten humanoiden Roboter, die alle intern entwickelt werden“, sagt Bickel. Heute ist er weiterhin beratend für die Disney Research tätig und führt Kollaborationen mit den ehemaligen Kollegen aus.

Der Fokus ist inzwischen weg gerückt von den animierten Gesichtern hin zum boomenden Feld des 3-D-Drucks. „Im Prinzip kann jeder Laie Objekte designen und den Plan über das Internet an 3-D-Drucker weltweit schicken. Dann hat man wenige Tage später per Post das Ding in der Hand, das man sich ausgedacht hat“, erklärt Bickel.

Doch die Herausforderung dieser modernen Produktionsweise ist: Wie wandle ich eine Idee aus meinem Kopf in Rechenanweisungen für den Computer um, der den 3-D-Drucker ansteuert? „Ich vergleiche es gern mit einem Bildschirm, der auch nur aus vielen kleinen Bildpunkten besteht. Die Kunst ist, diese Bildpunkte so anzusteuern, dass wir auf dem Bildschirm einen bewegten, bunten Film sehen. Beim 3-D-Drucker müssen wir Wege finden, dreidimensionale Objekte aus verschiedenen Materialien so zu beschreiben, dass der Computer es umrechnet in viele ganz kleine Materialelemente, die dann gedruckt werden.“ Als Bickel 2015 nach Klosterneuburg zog, war seine erste große Anschaffung am IST Austria ein Multimaterialdrucker: Sieben Basismaterialien sorgen hier für einmalige Mischungen von Farben und Werkstoffen.

Bickels Gruppe, die derzeit aus drei Dissertanten und zwei Post-Docs besteht, generiert hier etwa Objekte, die aus weichen Gummiteilen in Kombination mit Hartplastik aus dem 3-D-Drucker kommen. Oder transparente und speziell reflektierende Objekte, die jeweils besondere Aufgaben erfüllen. Sogar einfache Roboter können direkt ausgedruckt werden.

 

Forschung nahe an der Anwendung

„Bei der Informatik ist die Trennung zwischen Grundlagenforschung und Anwendung schwer: Wenn wir in der Grundlagenforschung eine Software entwickeln, kann man sie sehr einfach auf angewandte Probleme transferieren“, so Bickel.

Daher arbeitet sein Team oft mit Unternehmen zusammen, kürzlich wurde ein Projekt mit dem US-Softwareunternehmen Adobe abgeschlossen. Wenn Bickel entspannen will, nach all der Arbeit am Computer und im Labor, geht er gern joggen, in der Gegend um Klosterneuburg, oder an die Donau schwimmen. „Doch derzeit ist wenig Zeit für Sport, weil meine Freundin und ich unser Haus renovieren“, schmunzelt er.

ZUR PERSON

Bernd Bickel wurde 1982 in Vorarlberg geboren und ging als 18-Jähriger für das Studium in die Schweiz an die ETH Zürich. Nach Stationen in Cambridge, USA, und Berlin, Deutschland, kam Bickel 2015 an das IST Austria in Klosterneuburg. Ihn faszinierte die Vorgehensweise des neuen Forschungsinstituts, sich bei Top-Institutionen weltweit anzusehen, welche Strukturen am besten funktionieren, und diese nach Österreich zu bringen.

Alle Beiträge unter:diepresse.com/jungeforschung

("Die Presse", Print-Ausgabe, 09.09.2017)

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