Technische Illustrationen bzw. instruktionale Abbildungen sind der Schlüssel, um Handlungen schnell erfassbar zu machen und Instruktionen in Textform zu unterstützen. In solchen Abbildungen steht nicht nur losgelöst der Gegenstand der Instruktion im Mittelpunkt, also das Produkt. Auch die handelnde Person selbst wird vollständig oder auch nur teilweise einbezogen, etwa mit den Händen. Auf diese Weise wird die Instruktion verstärkt.
Eine Technische Illustration ohne eine handelnde Person ist in etwa vergleichbar mit einer Passivkonstruktion in der Handlungsanweisung. Das heißt, dass die Darstellung von handelnden Personen eine aktive bildliche Instruktion erzeugt. Oft werden so erst, über möglicherweise komplexe Beschreibungen im Text hinaus, spezifische Tätigkeiten angemessen schnell und sicher transportierbar.
Erweitern wir den Begriff Technische Illustration zu Technischer Kommunikation, finden wir dafür zweierlei: eine standardisierte Basis und eine Basis aufgrund von Konventionen. Die standardisierte Basis legen die Gestaltungsrichtlinien für Sicherheitszeichen fest, außerdem die ISO 3864-3 und, bis auf Nuancen fast synchron, die ANSI Z535.3. In diesen Standards stecken sehr konkrete Vorgaben für die Darstellung von Personen und Händen. Deren Darstellung ist für den Zweck der Sicherheitszeichen maximal abstrahiert und stilisiert, aber die Strukturen entsprechen der menschlichen Anatomie funktional und lassen sich mit dem Ziel der sicheren Warnung anpassen (Abb. 01).
Die zweite Basis finden wir in Konventionen, stillschweigende und erlernte Regeln, um in unserem Fall Handelnde darzustellen. Fast zum Allgemeingut zählen die Montageanleitungen von IKEA, an dieser Stelle ein passendes Beispiel (Abb. 02). Denn die Montageanleitungen wenden einen Comicstil an, außerdem eine beinahe reale Darstellung von Personen, die ganz offensichtlich erkannt und die darin enthaltenen Informationen umgesetzt werden können. Die meisten von uns werden schon einmal so ein schwedisches Systemmöbel zusammengebaut haben. Der Comicstil wird in den IKEA-Anleitungen für eine Art visuelles Vorwort verwendet. Figuren ohne spezifische Merkmale, aber mit Mimik geben grundlegende Informationen vor der eigentlichen Montageinstruktion. Für einzelne Montageschritte werden reale Ansichten in Umrissdarstellung von Personen angewendet.
Die Frage ist, wie können wir die Vorteile, Handelnde in instruktiven Bildern mit einzubeziehen, effizient umsetzen? Das heißt konkret, Technische Illustration zu erstellen für variantenreiche Industrieprodukte im Anlagen- und Sondermaschinenbau mit kleinsten Stückzahlen und in engen Grenzen für Zeit und Verfügbarkeit des Produkts, das illustriert werden soll. Es geht also nicht um Illustration für Hochglanzprospekte. Im industriellen Umfeld steht also nicht das absolut beste Ergebnis im Vordergrund, sondern das bestmögliche Ergebnis bei optimalem Aufwand.
Der wesentliche Maßstab für das bestmögliche Ergebnis ist, dass die instruktionalen Abbildungen mit Personen und Händen verstanden werden. Optimaler Aufwand heißt, dass das zeitliche Budget und damit die Kosten durch die illustrative Ergänzung mit Personen nicht erhöht werden. Ein effizientes Arbeiten wird möglich, indem die Illustratorin oder der Illustrator Standardwerkzeuge für 2D und 3D beibehält und ein digitales vektorbasiertes Mock-up von Personen und Händen beibehält. Zu den 2D-Werkzeugen zählen Corel DESIGNER, Inkscape oder Adobe Illustrator, zu den 3D-Werkzeugen Lattice XVL Studio, SOLIDWORKS Composer oder Creo Illustrate.
Abb. 01 Darstellung von handelnden Personen und Händen auf Basis von Standards. Quelle ISO 3864-3
Abb. 02 Darstellung von handelnden Personen auf Basis von Konventionen. Quelle IKEA
Definition von Mock-up
Mock-ups sind Attrappen, Simulationen oder Modelle zukünftiger Produkte, um diese zu visualisieren oder um Aspekte von Design und Ergonomie entwicklungsbegleitend zu untersuchen. Sind sie vektorbasiert, übertragen wir übliche Arbeitsweisen und Vorteile der Technischen Illustration mit der Vektorableitung von 3D-Modellen auf die Darstellung von Menschen.
Lässt sich ein vektorbasiertes, digitales Mock-up für die Darstellung von Menschen nicht anwenden, aber das Zusammenspiel von Menschen und Produkt soll dennoch gezeigt werden, dann muss man mit Fotos arbeiten. Das hat allerdings einige Nachteile:
- Der Gegenstand der Illustration muss vorhanden sein.
- Der Zugang zum Gegenstand der Illustration muss möglich sein.
- Fotos haben unscharfe Perspektiven mit oft fluchtenden Linien.
- Fotos sind nicht ideal mit anderen Fotos mit abweichender Kameraposition kombinierbar.
- Fotos haben einen hohen Aufwand, um Details durch Freistellen oder Nachzeichnen zu verringern.
- Fotos haben eine geringe Möglichkeit der Wiederverwendung.
- Mit Fotos sind Varianten und besonders kommende Varianten nicht darstellbar.
Diese Nachteile, die industriellen Erfordernisse sowie das Ziel, Personen darzustellen, lassen praktisch nur ein digitales Mock-up zu.
Bevor wir nun unseren digitalen Bleistift spitzen, sollten wir uns im Sinn der angestrebten Effizienz klarmachen, in welchen Situationen Interaktion zwischen Menschen und Maschine gezeigt werden soll. Grundsätzlich immer dann, wenn eine konkrete instruktive Absicht besteht. Diese Absicht ist von einer Illustration zu unterscheiden, die dann gegeben ist, wenn zum Beispiel Handdarstellungen mit einem Hammer oder einem Schraubendreher gezeigt werden. Die Handhabung solcher Werkzeuge kann allgemein vorausgesetzt werden, selbst bei einer noch so breiten Zielgruppe.
Die Verwendung solcher Standardsituationen rührt wahrscheinlich daher, dass die Illustrationen vorhanden sind und schlicht wiederverwendet werden. Instruktiv ist dies ohne Mehrwert. Hingegen wird die Verwendung von Spezialwerkzeugen oder die zwingende Handhabung von anspruchsvollen Bauteilen viel seltener gezeigt, da der Aufwand offensichtlich gescheut wird. Das ist der Punkt, an dem wir ansetzen wollen. Und wenn eine instruktive Darstellung notwendig ist, dann sollte sie mit Informationen zu Kraftaufwand, Richtung und Dynamik ergänzt werden.
Links oder rechtsherum
Sobald wir über die Darstellung von Händen und Griffen nachdenken, müssen wir einige Punkte im Blick behalten und über alternative Pfeile nachdenken. Hände zeigen konkrete Griffposition und lassen damit Rückschlüsse auf den Kraftaufwand zu. Bezüglich Bewegung und Dynamik können wir von unseren statischen Illustrationen nur wenig erwarten. Außerdem hat hier die Händigkeit (Linkshänder, Rechtshänder) Relevanz. Empirische Untersuchungen haben gezeigt, dass Linkshänder Abbildungen besser verarbeiten können, in denen die Tätigkeiten linkshändig dargestellt werden. [1]
Mit einem Anteil von zehn Prozent sind Linkshänder eine relevante Gruppe, die es zu berücksichtigen gilt. Was könnte die Lösung sein, um sie angemessen zu instruieren? In seiner Arbeit schlägt Mario Fiebrich vor, „bei Handlungen mit extremer Ausrichtung der Händigkeit“ Bilder für Rechtshänder und Linkshänder einzusetzen. In Anbetracht der angestrebten Effizienz und des Risikos, die Nutzerin oder den Nutzer der Anleitung zu verwirren, kann die links- und rechtshändige Darstellung bestenfalls eine Ausnahmelösung sein.
Der korrekte, wenn auch umfangreiche Ansatz wäre es, zur Händigkeit neutrale Produkte und Werkzeuge zu entwickeln und nicht zu versuchen, Mängel durch Instruktion zu verringern. Dies würde auch dem Grundsatz einer inhärent sicheren Konstruktion entsprechen. [2] Daher muss eine Darstellung gewählt werden, die sich an Rechtshändigkeit orientiert. Sie empfiehlt sich im Sinn einer instruktiven Klarheit und für die Mehrheit der Rechtshänder.
Alternativ zur Handdarstellung verdecken Pfeile typischerweise viel weniger vom Gegenstand der Illustration. Pfeile zeigen zudem Richtung und damit Bewegung. Empirische Untersuchungen haben keinen signifikanten Unterschied bei der Wahrnehmung von strukturell identischen Bildern mit Händen oder mit Pfeilen ergeben. [1] Unabhängig davon beschreitet man einen guten instruktiven Weg, Hände und Pfeile miteinander zu kombinieren und den jeweiligen Informationsgehalt gemeinsam zu nutzen.
Hände und Griffe in 3D
Der Illustrationsgegenstand ist als 3D-Datei vorhanden, also „montieren“ wir auch Hände als 3D-Objekt in die Szene im 3D-Autorentool. Die Technische Illustratorin oder der Illustrator können vollkommen frei bei Position und Projektion arbeiten. Diesem Vorteil steht der relativ hohe Aufwand entgegen, alle Elemente einer Hand (fünf Finger, je drei Glieder) zu manipulieren. Die Speicherung vorbereiteter Griffe kann die Effizienz verbessern. Die vektorbasierte Handdarstellung selbst wird gemeinsam mit dem 3D-Modell der Maschinen im HiddenLine-Prozess erzeugt. Für die Qualität der Vektoren ist das 3D-Modell der Hand der wesentliche Faktor (Abb. 03).
Hände und Griffe in 2D
Für das Arbeiten in 2D werden Hände auf Grundlage von Fotos als 2D-Vektorobjekte neu erstellt. Ein Foto bietet oft die nötige Detaillierung bei der Größe von Handdarstellungen (Abb. 04). Leider wirken sich dann alle beschriebenen Nachteile von Fotos aus. Dies lässt sich nur Schritt für Schritt mit dem Aufbau einer Bibliothek von Händen und Griffen in der 2D-Vektorsoftware verringern.
Unabhängig davon, wie die Handdarstellungen entstanden sind, müssen sie mit weiteren Informationen angereichert werden. Der Kraftaufwand durch Art des Griffes ist eine vorhandene, aber unsichere Information. Also bringt zum Beispiel die Angabe eines Anzugsmomentes Klarheit. Oder doch nicht? Schon in Europa stehen wir da wieder vor einer kleinen Lokalisierungsaufgabe. So ist Großbritannien mit dem Brexit zum alten imperialen Maßsystem zurückgekehrt. [3]
Für die Anzeige von Richtung und Bewegung kommen Pfeile zum Einsatz, idealerweise mit Semantik auf einer standardisierten Basis. [4] Sehr dynamische Bewegungen können mit Speedlines im Comicstil hervorgehoben werden.
Abb. 03 Hände und Vektorableitungen auf Basis von 3D-Modellen. Quelle Marco Jänicke
Abb. 04 Hände auf Basis von Fotos und deren Verwaltung. Quelle Marco Jänicke; colourbox.de
Darstellung von Menschen
Bilden wir Personen ab, müssen wir uns darüber Gedanken machen, nicht unbewusst Aussagen zu transportieren. Diese Aussagen sind im Kontext nicht nötig, können aber ungewollte Assoziationen auslösen. Merkmale ethnischer Zugehörigkeit und zum Geschlecht zählen zum Beispiel dazu. Im industriellen Umfeld, in dem unsere Abbildungen von Personen angesiedelt sind, besteht aber keine Notwenigkeit, solche Merkmale zu zeigen. Verzichten wir auf solche Detaillierung, besteht auch keine Gefahr, überinterpretiert zu werden. Der Schlüssel ist der kleinste gemeinsame Nenner der Zielgruppe, was für die Darstellung von Menschen heißt: Alle Stereotypen eines Menschen müssen angemessen seriös wiedererkennbar sein – aber eben auch nicht mehr. Bei der eingangs erwähnten comic-ähnlichen Figur aus der IKEA-Montageanleitung ist das in deren Kontext der Fall.
Ein weiterer Punkt ist die Richtung, in der ein Mensch eine Abbildung verarbeitet. Diese ergibt sich aus dem Kontext der Text-Bild-Kombination und wird dementsprechend vom umgebenden Text initialisiert. Bei textarmen Anleitungen oder gar Bildanleitungen muss die Leserichtung gekennzeichnet werden, zum Beispiel durch Zahlen [5] oder den Ablauf kennzeichnende Pfeile. Aber warum ist die Leserichtung wichtig für die Darstellung von Personen? Abhängig von der Leserichtung wird eine Person, die in das Bild läuft, als kommend oder gehend wahrgenommen. [6] In instruktiven Bildern darf der Betrachter darüber nicht im Unklaren gelassen werden. Bei der Publikation mit einem Redaktionssystem bei der einmal eine Sprachvariante, die von links nach rechts gelesen wird, und ein anderes Mal eine Sprachvariante, die von rechts nach links gelesen wird, erzeugt wird, muss über die Lokalisierung der betreffenden Grafiken entschieden werden.
Bei der Verwendung von Farben ist die weltweite Interpretation ebenfalls ein Thema. Auch hier entscheidet der Kontext. Zum Beispiel wird keiner in der muslimischen Welt einen in grau dargestellten Overall eines Mechanikers als Waffenstillstand (truce) interpretieren.
Für eine grundsätzliche Prüfung ist die Grafik „Colours in Cultures“ (Abb. 05) ein nützliches und zugleich simples Werkzeug. Fest steht jedoch, es darf keine Überschneidung mit Sicherheitsfarben nach ISO 3864-1 geben. [7]
Abb. 05 Colors in Cultures: Grau in muslimischer Kultur Ring H, Segment 79. Quelle informationisbeautiful.net/visualizations/colours-in-cultures
Neben der subjektiven Wahrnehmung von Farben spielt die objektive Möglichkeit jedes einzelnen Betrachters eine Rolle. Diese ist bei etwa zwei Prozent aller Menschen mit Farbfehlsichtigkeit eingeschränkt. Sollen zum Beispiel Mechaniker des Herstellers mit blauen Overalls und Mechaniker des Kunden mit grünen Overalls dargestellt werden, um in den Abbildungen Verantwortlichkeiten zu verdeutlichen, werden diese Farben mit instruktiver Codierung bei einer Farbfehlsichtigkeit nicht korrekt interpretiert.
Der Webservice coolors.co hilft hier weiter (Abb. 06). Vorrangig hat er zwar die Aufgabe, Farbharmonien zu erstellen. Doch mit einem Filter für verschiedene Arten von Farbfehlsichtigkeiten kann nachvollzogen werden, wie Betroffene Farben wahrnehmen.
Abb. 06 Sicherheitsfarben nach ISO 3864 und deren Wahrnehmung mit der Farbfehlsichtigkeit "Deuteranopie".
Menschen in 3D
Analog zum Vorgehen bei der Darstellung von Händen können auch ganze Personen als 3D-Modell im 3D-Autorentool eingebaut werden – mit allen genannten Vor- und Nachteilen. Die Manipulationsaufgabe ist hier etwas überschaubarer, wenn man davon ausgeht, dass die Hände eine Art Standardgriff eingenommen haben. Ob Hände oder ganze Personen, ein geeignetes 3D-Modell muss existieren. Quellen können Portale im Netz sein, die auch als Ressource für 3D-Modelle von Zulieferern oder Werkzeugen genutzt werden. [8]
Die gewählten Modelle müssen eine manipulierbare Struktur enthalten, dürfen also nicht monolithisch sein, so wie das beim STL-Format zwingend zutrifft (Abb. 07). Im OBJ-Format, das für die Visualisierung typisch ist, können solche Strukturen vorhanden sein. Fast immer liegen manipulierbare Strukturen in den nativen Formaten der MCAD-Hersteller und den Austauschformaten STEP und IGES vor. Weiterhin ist ein Blick auf die Lizenzbedingungen wichtig, die der geplanten Verwendung entsprechen müssen.
Gezielter funktioniert die Human Option des XVL Studios. [9] Mit dieser können mit einem menschlichen Körpermodell Ergonomieuntersuchungen durchgeführt werden. Nebenbei fällt eine Illustration mit der handelnden Person ab. Insgesamt ist aber die Lattice-Lösung die anspruchsvollste und teuerste. Jedoch kann das menschliche Körpermodell von Lattice auch losgelöst genutzt werden, ohne den Ergonomieüberbau.
Abb. 07 Manipulierbares 3D-Modell im 3D-Autorentool. Quelle Marco Jänicke
Menschen in 2D
Ungefähr im Maßstab zwischen 1:50 und 1:100 bezogen auf ein DIN A4-Blatt finden sich in unseren Illustrationen Personen wieder. Das bedeutet, bei der Illustration lassen sich viele Details vernachlässigen, und Abbildungen werden immer noch vom Adressaten verarbeitet, wie es das Ziel ist. Diese Grundannahme erleichtert erheblich die Arbeit in 2D. Mit optimal vorbereiteten Vektorobjekten lassen sich Personen in einer festen Projektion sehr schnell in die vom 3D-Modell abgeleiteten Vektoren platzieren. Durch eine an der menschlichen Anatomie orientierte Struktur mit definierten Rotationspunkten ist die Anpassung mühelos möglich.
Genau diese Beweglichkeit sorgt aber dafür, dass eine Umrissdarstellung nicht möglich ist. Zum Beispiel würden an den Gelenken die Umrisse von Oberschenkel und Unterschenkel ineinander ragen. Also ist eine vollflächige Darstellung notwendig, und die Überlegungen zum Einsatz von Farbe bekommen Relevanz. In 2D sind nun mindestens zwei Darstellungen notwendig, eine von vorn und eine von hinten. Werden weitere Projektionen und Positionen benötigt, muss die Person individuell erstellt werden. Vor dem definierten Hintergrund des Einsatzes lassen sich erfahrungsgemäß 90 Prozent aller Situationen mit der Person beschreiben, die Abbildung 08 zeigt.
Die Anpassung der einzelnen Körperteile an verschiedene Arbeitssituationen ist über die Objektstruktur mit wenigen Mausklicks möglich. Das Aussehen wird zentral über Objektstile angepasst. Mit einem Mausklick lässt sich entscheiden, ob die Personen in einem ganzen Set von Illustrationen Handschuhe tragen oder nicht. Ausgestattet wird der 2D-Mann über referenzierte, grafische Inhalte. Das sorgt für Effizienz durch definierte Wiederverwendung und Referenz.
Abb. 08 Person in einer 2D-Anwendung mit Struktur , Objektstilen und referenzierte Objekte. Quelle Marco Jänicke; www.macrovector.com
Am Ende eine Sache von Minuten
Nehmen wir nochmals das Beispiel von IKEA, konkret den Einbau einer Rückwand eines Pax-Schranks. Dann könnte das so aussehen wie in Abbildung 09. Die Anpassung der einsatzbereiten 2D-Männer auf die benötigte Situation hat weniger als fünf Minuten gedauert. Menschen bzw. deren Hände sind als Technische Illustration also effizient umsetzbar, in 2D mit technischen Grenzen, aber effizient, in 3D mit weniger Grenzen, dafür aber zeitaufwendiger.
Abb. 09 Auszug aus einer Ikea-Montageanleitung und einer möglichen Darstellung im industriellen Umfeld. Quelle Marco Jänicke; IKEA
Links und Literatur zum beitrag
[1] Fiebrich, Mario (2017): Bewertung der Abbildungen von Händen. Akademiker Verlag.
[2] EN ISO 12100, 6 Risikominderung
[4] DIN EN 8016-2, Allgemeine Grundlagen für graphische Symbole auf Einrichtungen, Teil 2: Form und Anwendung von Pfeilen, 4.2 Form der Pfeile und Vorgaben; Anhang A
DIN ISO 3864-3, Graphische Symbole – Sicherheitsfarben und Sicherheitszeichen – Teil 3: Gestaltungsgrundlagen für graphische Symbole zur Anwendung in Sicherheitszeichen, 7.9 Anwendung von Pfeilen in graphischen Symbolen
[5] Alexander, Kerstin (2007): Kompendium der visuellen Information und Kommunikation, S. 23. Springer V erlag.
[6] Wäger, Markus (2016): Grafik und Gestaltung, S. 87. Bonn: Rheinwerk Verlag.
[7] ISO 22727, A.1
[8] www.grabcad.com
www.bravecroc.de/darstellung-von-menschen-in- der-technischen-illustration/
