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24. April 2019 // Nadine Faust


Mittendrin statt nur dabei

An der TU Dresden testen Forschende und Studierende die Möglichkeiten von VR

Im Virtual-Reality-Labor der TU Dresden bewegen sich die Probanden mit Infitec-StereoBrille, Finger-Tracking und Controller für die Navigation durch die CAVE. © Falk Büttner

Ins Kino gehen, in den Sessel kuscheln, berieseln lassen. Trotz 3-D-Technik bleibt es oft dabei, denn diese wird meist nur in ultraschnell geschnittenen Actionfilmen eingesetzt, wie Wim Wenders im November bei einer Retrospektive seiner 3-D-Filme in Dresden bedauerte. So schnell geschnitten, dass der Zuschauer gar nicht mitbekommt, ob das passt, was er da sieht. Geschweige denn, dass er eingreifen kann.

 

Anders ist das bei der Virtual Reality. Durch die kurzen VR-Filme der Felix and Paul Studios etwa kommt man den Bewohnern von „Jurassic World“ schon erstaunlich nahe. In den preisgekrönten Filmen der Baobab Studios sind es hingegen Häschen, Aliens, Roboter und zuletzt ein Krähenvogel, in deren animierte Welt der Nutzer eintaucht und sie ansatzweise mitgestalten kann.

 

Doch nicht nur in der Traumfabrik beschäftigt man sich mit der virtuellen Realität, sondern auch in Sachsen loten Kreative die Vor- und Nachteile der Technik aus. Mario Pfeifer etwa mit seinem 360°-Projekt „Empathy Machine“, für das er reale Bilder verwendet. Oder die Forscher im Virtual-Reality-Labor der TU Dresden.

 

Das Labor ist an der Professur für Konstruktionstechnik/CAD an der Fakultät Maschinenwesen der TU Dresden beheimatet. „Unser Kerngeschäft ist die Produktentwicklung. Seien es zum Beispiel Maschinen, Autos, Eisen- oder Straßenbahnen. Und wenn man sich etwas ausdenkt, was es noch nicht gibt, dann ist es sehr hilfreich, wenn man sich schon vorher angucken kann, wie es mal aussehen soll“, erzählt Dr. Wolfgang Steger, der für das Virtual-Reality-Labor und die Integration von virtueller Realität in den Produktentwicklungsprozess verantwortlich ist. Er fügt hinzu: „Das macht immer dann Sinn, wenn man Dinge ausprobieren will, in die man später als Mensch wirklich reingeht oder wo es Interaktion gibt. Wenn es um die Bedienung oder das Empfinden geht, dann kann man das in der virtuellen Realität gut testen.“ Aber auch mikroskopisch kleine Zellen können beispielsweise virtuell dargestellt und begehbar gemacht werden.

 

Das virtuelle Labor bietet dazu zwei Möglichkeiten. Zum einen verfügt die Professur seit Januar 2007 über eine Fünf-Seiten-CAVE, kurz für „Cave Automatic Virtual Environment“, also eine Höhle mit automatisierter, virtueller Umwelt, an deren Wände das Bild projiziert wird. Zum anderen besitzt die Uni verschiedene Datenbrillen sowie Eingabe- und Interaktionsgeräte wie Fernbedienungen mit haptischer Rückkopplung, Datenhandschuhe oder auch Game Controller. Überdies kommt verschiedene Software zum Einsatz. Zu je einem Drittel werden die Gerätschaften in Forschung, in der industriellen Anwendung sowie in der Lehre eingesetzt. Mehr als die Hälfte der Finanzierung stammt aus Drittmitteln. So sind die Konzeption und Erstellung von VR-Szenen für Produktpräsentationen und der Transfer von CAD- in Visualisierungsmodelle konkrete Angebote des Labors für Firmen in Sachsen und darüber hinaus.

 

Virtual Reality dient zur Visualisierung komplexer räumlicher Strukturen und ermöglicht damit sowohl die visuelle Bewertung eines Produktes als auch die Simulation von Montage- bzw. Wartungsprozessen. Augmented Reality dient zur Verknüpfung von virtuellen Modellen und Informationen mit der realen Umgebung. Mittels mobiler Brillensysteme werden virtuelle Daten in das Sichtfeld des Akteurs eingeblendet“, heißt es dazu auf der Webseite des Labors.

 

Die Forscher tüfteln vor allem daran, wie sich Daten aus dem Konstruktionsprogramm am einfachsten und effizientesten virtuell darstellen lassen – auf Knopfdruck sozusagen. Hinzu kommen die Möglichkeiten der Wahrnehmung und Interaktion. Angedacht ist zum Beispiel, dass Menschen an verschiedenen Standorten gleichzeitig die gleiche virtuelle Umgebung nutzen und sich darüber austauschen können. „Da muss man das natürliche Gespräch nachbilden“, sagt Wolfgang Steger. „Schön wäre es, wenn man dann Avatare hätte.“ Um die realitätsnah zu animieren, könnte die Zusammenarbeit mit Trickfilmern und Animationsstudios sinnvoll sein. Steger hat hier erste Erfahrungen gesammelt, als für ein Projekt mit Daimler Avatare in Autos ein- und aussteigen sollten. „Der Aufwand ist gigantisch“, erzählt er. Denn sobald ein Avatar ungelenk aussieht oder Bewegungen wie das Zwinkern zu regelmäßig sind, nehmen Nutzer die Darstellung schlecht an. „Im Trickfilmbereich gibt es da aber unglaublich viel Know-how“, sagt er.

 

Steger und seine Kollegen stoßen zudem auf ein anderes Hindernis: „Momentan gibt es mit den Displaybrillen bei den großen Firmen noch ein wahnsinniges Akzeptanzproblem.“ Zum einen gibt es natürlich die Gefahr von Verletzungen, wenn Menschen vergessen, dass der virtuellen Darstellung in der Realität räumliche Grenzen gesetzt sind. Und zum anderen wollen sich die Nutzer in größeren Gruppen nicht blamieren, wenn ihre Aktionen vielleicht ungeschickt aussehen. Deswegen nutzen die Forscher für solche Projekte jetzt halb durchsichtige Brillen, die zwar eine schlechtere Grafik liefern, dafür aber auf größere Akzeptanz stoßen. Eine Alternative bietet zudem die CAVE, da die Menschen sie gleichzeitig betreten und somit ein gemeinsames Erlebnis teilen können. 

 

Experimentierfreude gibt es auf jeden Fall in Zusammenarbeit mit anderen Hochschulen und Künstlern. Gemeinsam mit der Hochschule für Bildende Künste haben die Forscher etwa ein postgraduales Studium zur Virtual Reality entwickelt. Und sie kooperieren mit Markus Wacker, Professor für Computergrafik an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden. Seine Studenten haben auch kleine Animationen für den sächsischen Künstler Matthias Lehmann geschaffen. Die wurden 2008 in virtuellen Kugeln in der CAVE gezeigt, während der Künstler reale Kugeln außerhalb des virtuellen Raums gestaltete. Den Möglichkeiten sind also kaum Grenzen gesetzt.

 

 

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