Virtuelle Welten und Visualisierungen im Alltag
Virtuelle SchuhproduktionVirtuelle Schuhproduktion Fußvermessung
Die beiden Füße desselben Menschen sind in ihrer Größe und Beschaffenheit unterschiedlich. Dies merkt man vor allem dann, wenn man wieder einmal auf der Suche nach passenden und fußgesunden Schuhen ist. Einen individuell angefertigten Schuh kann sich finanziell nicht jeder leisten. Doch das Laufen in den falschen Schuhen kann nach Aussagen von Ärzten und Physiotherapeuten zu Fehlstellungen der Zehen sowie zu Gelenk- und Haltungsschäden führen. Dies hat Auswirkungen auf den gesamten menschlichen Körper und kann letztendlich sogar Kieferprobleme verursachen. In der Folge werden Mobilität und Lebensqualität erheblich eingeschränkt. Deshalb ist es wichtig zu wissen, wie eine geeignete Fußbekleidung beschaffen sein muss und was die individuell optimale Passform ausmacht.
Gerade bei Kindern ist die Unterstützung bei der Auswahl des geeigneten Schuhwerks besonders relevant. Zum einen werden im Kindesalter wichtige Weichen für die körperliche Entwicklung gestellt, zum anderen können von Kindern noch keine qualifizierten Entscheidungen über die Passform eines Schuhs getroffen werden. Ähnlich verhält es sich mit Erwachsenen bei der Auswahl von Funktionsschuhen mit entsprechender Passform, wie etwa geeignete Lauf- oder Sicherheitsschuhe. Hier spielt die Gewährleistung der korrekten Schuhfunktion neben den eigenen Passformpräferenzen eine entscheidende Rolle. Trägt man zum Beispiel aus persönlichen Vorlieben heraus gern weite Schuhe mit lockerem Sitz und wählt dann ungeachtet der entsprechend funktionellen Passform einen Sicherheitsschuh, kann dies zu falscher Positionierung von integrierten Protektoren und somit im Ernstfall zu einem Versagen der Sicherheitsfunktion führen.
Zwar existieren Messgeräte verschiedenster Ausführungen mit unterschiedlichen Funktionsweisen, jedoch liefern diese meist unzureichende oder fehlerhafte Ergebnisse. Viele Systeme sind außerdem kompliziert zu bedienen oder so kostenintensiv, dass sie gar nicht erst flächendeckend im Schuhhandel eingesetzt werden können.
Die Professur Sportgerätetechnik der TU Chemnitz beschäftigt sich bereits seit 2006 mit genau dieser Problematik. So entwickelten die Wissenschaftler in einem Forschungsprojekt gemeinsam mit einem Sicherheitsschuh-Hersteller ein erstes eigenes Messsystem zur Fußgrößenbestimmung. Es entstanden die ersten „Inform“ Messgeräte, mit denen relevante Parameter wie Fußlänge und Ballenbreite metrisch bestimmt und einem Größensystem zugeordnet werden können. Das kamerabasierte und berührungslose Messverfahren bietet mit seiner hohen Messgenauigkeit und kurzen Messdauer gegenüber bestehenden Verfahren zahlreiche Vorteile. Es ist einfach und fehlerfrei zu bedienen, aber dennoch so kostengünstig, dass es seitdem in über 450 Filialen von großen Schuhhändlern bei der Vermessung von Kinderfüßen zum Einsatz kommt. An der Professur entstand zusätzlich eine mobile Variante dieser Messgeräte mit gleicher Funktionalität, welche unter anderem beim Vertrieb von Sicherheitsschuhen in großen Unternehmen eingesetzt ist. Die Benutzeroberfläche wurde dem mobilen Einsatz in Unternehmen angepasst, indem nach dem Vermessungsvorgang dem Kunden direkt eine geeignete Auswahl an Schuhen mit kompatibler Passform dargestellt wird. Mit jahrelanger Erfahrung aus dem Einsatz der „Inform“ Messgeräte und neuen innovativen Ideen wurde nun eine neue Generation der Messgeräte, die F3 Geräteserie entwickelt. Das F3 ist ebenso wie die „Inform“ Serie als mobile oder stationäre Version für das Ladengeschäft erhältlich und wurde hinsichtlich Hygiene, Design und vor allem Nutzerfreundlichkeit gegenüber dem Vorgängermodell erheblich verbessert. Der Kunde stellt sich für eine Fußvermessung auf die Oberfläche des Messgerätes, ähnlich wie bei einer Personenwaage. Die Vermessung erfolgt mittels hochempfindlicher Kameras berührungslos, die Konturen beider Füße werden aus den Bilddaten extrahiert. Der gesamte Vorgang bis zur Ausgabe des Messergebnisses dauert ca. 3 Sekunden, wobei die Bildaufnahme in unter 1 Sekunde und mit einer physikalischen Auflösung von ca. 0,4 mm pro Pixel erfolgt. Messfehler durch ein Bewegen der Füße während des Vorgangs können somit nahezu ausgeschlossen werden. Bedienung und Anzeige können über eine Vielzahl von Geräten erfolgen, wie etwa Touchscreens oder Tablet PC. Somit ist es auch möglich, das Messergebnis bis zum Schuhregal „mitzunehmen“. Zur optimalen Zuordnung passender Schuhmodelle müssen die geometrischen Daten der Schuhe bekannt sein. Dazu können die Informationen über den Leisten dienen oder der Schuh wird Innenvermessen. Dies wird bereits von anderen Unternehmen als Dienstleistung angeboten, aber auch entsprechende Messgeräte sind mittlerweile auf dem Markt erhältlich.
Die Passform von Schuhen wird bislang nur mit einer einzigen Kennzahl, der Schuhgröße beschrieben, welche nur die Länge des Fußes berücksichtigt. Die Fußgeometrie ist jedoch hochgradig individuell und variabel. Selbst die beiden Füße eines Menschen unterscheiden sich in ihrer Größe und Form. Daraus ist abzuleiten, dass die ausschließliche Angabe der Schuhgröße der Individualität des menschlichen Fußes für eine passgerechte Schuhauswahl nicht gerecht wird. Hinzu kommt die weltweit große Anzahl verschiedener Maßsysteme, welche eine eindeutige Zuordnung von Schuhen zu einem individuellen Fuß über die Angabe der Schuhgröße stark einschränkt. Dies begründet und motiviert die Entwicklung eines berührungslosen, kamerabasierten Messsystems, welches die Komplexität der dreidimensionalen Fußform erfasst, mittels eines Multi-Parameter-Modells typisiert und damit eine funktionale Zuordnung von passenden Schuhen zu einem individuellen Fuß ermöglicht. Nicht nur für Kinder, sondern auch für Erwachsene bietet ein solches System große Vorteile. Neben der zügigeren Auswahl eines passenden Schuhmodells im Ladengeschäft kann auch die funktionale Passform des Schuhs sichergestellt werden. Jedes Schuhmodell weist entsprechend seines Anwendungsgebietes eine andere Geometrie auf. Die Passform ist demnach abhängig von der Funktion des Schuhs, ein Modeschuh besitzt eine andere funktionelle Passform als ein Lauf- oder Fußballschuh. Auch im Onlinehandel könnten passende Schuhe auf Basis der Vermessung im Ladengeschäft bestellt werden.
