Wer virtuelle Welten baut, muss den Menschen verstehen

Konferenz der Fakultät Informatik befasst sich Virtuellen Welten und 3D Anwendungen

Reutlingen. Mensch – Maschine – Immersion. Unter diesem Titel hat die Fakultät Informatik zur Konferenz Informatics Inside eingeladen. Einen Tag lang diskutierten Wissenschaftler und Studierende über die Entwicklung und Anwendungen von Virtuellen Realitäten und 3D Anwendungen. Viele Probleme, so ein Fazit, können dabei nur gelöst werden, wenn die Forscher mehr über die Wahrnehmung des Menschen wissen.

Am Rande der Konferenz nutzen viele Besucher die Möglichkeit sich über Projekte der Fakultät Informatik und der Partnerfirmen zu informieren.

Am Rande der Konferenz nutzen viele Besucher die Möglichkeit sich über Projekte der Fakultät Informatik und der Partnerfirmen zu informieren.

Wie aktuell das Thema Virtuelle Realität (VR) ist und wie vielfältig VR-Anwendungen inzwischen genutzt werden, darauf verwies in seinem Vortrag Dr. Christoph Runde vom Virtual Dimension Center in Fellbach. Zur Berechnung der Aschewolke, die für die Flugverbote gesorgt hat, wurden dreidimensionale Modelle verwendet. Kein Einzelfall, so Runde. Virtuelle Realitäten würden inzwischen in fast allen Bereichen eingesetzt. Angefangen vom am Computer simulierten Crashtest über den Flugzeugbau und Strömungsberechnungen, bis hin zu digitalen 3D Landschaftsmodellen mit denen die Folgen eines Hochwassers berechnet würden.

Probleme mit diesen und anderen VR Anwendungen entstünden vor allem durch die mangelnde Bedienfreundlichkeit, so Runde. Vielen Unternehmen fehle das technische Know-How. Mitarbeiter mit entsprechendem Wissen seien schwer zu finden. „Hier“, so Runde zu den Studenten, „liegt ihre Chance“.

Wie viel Forschungsarbeit noch geleistet werden muss, bis VR-Anwendungen der Realität entsprechen, machten die Vorträge am Vormittag der Konferenz deutlich.

Dr. Betty Mohler auf der Informatics Inside

Virtuelle Welten unterscheiden sich noch deutlich von der Realität, so Dr. Betty Mohler auf der Informatics Inside

So verwies Dr. Betty Mohler vom Max Planck Institut in Tübingen darauf, dass Personen sich im virtuellen Raum immer noch anders bewegen, als in der Realität. „Man läuft durch virtuelle Räume langsamer und kann schlechter orientieren“, so die amerikanische Wissenschaftlerin. Das Problem aus ihrer Sicht: Wir wissen immer noch zu wenig über uns selbst, wie wir denken, fühlen, hören oder sehen. Erst wenn wir dies verstehen, so Mohler weiter, könnten wir auch virtuelle Welten bauen, in denen wir uns problemlos zu Recht finden. „Wir müssen den Menschen besser verstehen lernen“, so Mohler.

Und damit sich Menschen in virtuellen Räumen besser zu Recht finden, kommt es auch auf so unscheinbare Dinge wie die Ausleuchtung an. Licht und Schatten richtig eingesetzt, so Master Studentin Ivelina Alexandrova in ihrem Vortrag, schaffen Orientierung. Christian Neth, ebenfalls Master Student am Studiengang Medien- und Kommunikationsinformatik, ging in seinem Vortrag auf die Gehgeschwingkeit beim Redirected Walking ein. Weitere Vorträge der Studenten befassten sich mit den Themen Echtzeitcomputergrafik (Achim Lang), mit der Integration von Ingenieurprogrammen im Rahmen der digitalen Produktentwicklung (Thomas Lauria), dem Einsatz und der Gestaltung von adaptiven Systemen (Janina und Michael Bierkandt), oder den Anwendungsgebieten und Technologien von Web 3 D (Armin Wälder, Ulf Maier).

Reger Andrang fand die Konferenz Informatics Inside in der Aula der Hochschule Reutlingen

Reger Andrang fand die Konferenz Informatics Inside in der Aula der Hochschule Reutlingen.

Lob für die Vorträge der Studierenden und das durchweg hohe wissenschaftliche Niveau gab abschließend von der amerikanischen Wissenschaftlerin Dr., Betty Mohler. „Ich habe nicht erwartet, dass die Konferenz so groß und professionell organisiert ist.“ Ein besonderes Lob, denn organisiert wird die Informatics Inside von den Studierenden selbst im Rahmen eines Masterdprojektes am Studiengang Medien- und Kommunikationsinformatik.

Auch Prof. Dr. Uwe Kloos, der das Projekt am Studiengang Medien- und Kommunikationsinformatik betreut, zeigte sich erfreut über das hohe wissenschaftliche Niveau der Konferenz. Ähnlich die Beurteilung durch Prodekan Prof. Boris Terpinc. Die Konferenz habe seiner Meinung nach gezeigt, dass es noch viele ungeklärte Dinge in Bezug auf virtuelle Wahrnehmungen gebe. Hier wolle man auch in Zukunft weiter forschen, so Terpinc und das auch in Zusammenarbeit mit anderen Hochschulen und Forschungseinrichtungen. So wolle man mit dem Zentrum für Radiologie in Heidelberg ein Projekt starten, das Bilder von Computertomographen hörbar mache. Das Geräusch, so Terpinc, könne dann deutlich machen, ob ein Mensch krank ist oder nicht.

Alfred Siewe

Tagungsband


Der Tagungsband der Informatics Inside 2010 zum Download:  Tagungsband 2010 (pdf, 5,06 MB)

Programmablauf

Uhrzeit Beschreibung Referenten
9:30 Begrüßung und Einführung
9:40 Gastvortrag 'Self Avatar in Immersive Virtual Environments' Dr. Betty Mohler,  Max Planck Institute
10:15 Vortrag 'Egozentrische Entfernungsschätzungen in virtuellen immersiven Umgebungen mit unterschiedlicher Beleuchtung' Ivelina Alexandrova,  mki-Master
10:45 Vortrag 'Der Einfluss der Gehgeschwindigkeit auf Redirected Walking' Christian Neth,  mki-Master
11:10 Ausstellung
11:55 Vortrag 'Echtzeitcomputergrafik - Interaktive virtuelle Welten im Entertainmentbereich' Achim Lang,  mki-Master
12:20 Mittagspause
13:10 Einführung in das Nachmittagsprogramm
13:15 Gastvortrag
'Der industrielle Einsatz von VR: Einsatzfelder, Potenziale, Hindernisse'
Dr. Christoph Runde,  Virtual Dimension Center, Fellbach
13:50 Vortrag 'Service-orientierte Architekturen für die Integration von Ingenieurprogrammen im Rahmen der digitalen Produktentwicklung' Thomas Lauria,  mki-Master
14:20 Vortrag 'Web 3D - Anwendungsgebiete und Technologien' Armin Wälder, Ulf Maier,  mki-Master
15:00 Ausstellung
15:30 Vortrag 'Adaptive Systeme - Gestaltung und Einsatz' Janina Bierkandt, Michael Bierkandt,  mki-Master
16:10 Verabschiedung

Vorträge

Egozentrische Entfernungsschätzungen in virtuellen immersiven Umgebungen mit unterschiedlicher Beleuchtung

Egozentrische Entfernungsschätzungen in virtuellen immersiven Umgebungen mit unterschiedlicher Beleuchtung

Im Vergleich zu den Entfernungsschätzungen in der Realität, werden die egozentrische Entfernungsschätzungen in virtuellen immersiven Umgebungen, die in Head-Mounted Displays projiziert sind, unterschätzt. Viele Wissenschaftler haben versucht, den Grund dafür herauszufinden. Obwohl er noch nicht bekannt ist, zeigt eine Studie, dass die mündlichen Entfernungsschätzungen von der Qualität der Computergraphik beeinflusst sind. Der Begriff „Qualität der Computergraphik” umfasst einige Elemente, wie z.B. Beleuchtung und räumliche Relation. In diesem Zusammenhang, beschreibt diese Arbeit den Anfang einer Studie über die Auswirkungen der unterschiedlichen Beleuchtungen in virtuellen Welten auf egozentrische Entfernungsschätzungen. Dazu wird gezeigt, wie ein 3D Modell für die Ziele der Studie entwickelt ist, das auch für andere Forschungen benutzt werden kann. Außerdem wird der Pilotversuch der Studie präsentiert.

Der Einfluss der Gehgeschwindigkeit auf Redirected Walking

Einfluss der Gehgeschwindigkeit auf Redirected Walking

Wenn virtuelle Welten durch Gehen erkundet werden stellt die räumliche Beschränkung der realen Gehfläche oftmals ein Hindernis dar. Umgeleitetes Gehen (Redirected Walking) stellt eine Technik dar, mit deren Hilfe der virtuell begehbare Bereich über den real vorhandenen Raum ausgedehnt werden kann. Neben anderen Möglichkeiten kann hierbeiein Kurvenbiegungsfaktor (curvature gain) angewandt werden, der virtuelle Geraden auf reale Kreisbögen abbildet. Durch geeignetes Einsetzen der Kurvenbiegung wird versucht, den Benutzer stets von den physikalischen Grenzen fern zu halten. Da verwandte Arbeiten einen Einfluss zur Gehgeschwindigkeit vermuten, untersucht diese Arbeit den Effekt der Gehgeschwindigkeit auf Kurvensensibilität. Testpersonen gingen in einer virtuellen Welt verschieden schnell auf bestimmten Kreisbögen und gaben Rückmeldung über die Richtung der gegangenen Kurve. Die Ergebnisse zeigen, dass die Unterscheidungsgrenze für langsamere Gehgeschwindigkeiten sinkt.

Web 3D - Anwendungsgebiete und Technologien

Web 3D - Anwendungsgebiete und Technologien

Der Vortrag zeigt die Arbeitsergebnisse des wissenschaftlichen Vertiefungsprojekts zu Web 3D. Dabei liegt der Fokus auf den Anwendungsgebieten und Technologien in diesem Zusammenhang. Es werden unterschiedliche Gebiete für den Praxiseinsatz erörtert sowie an Beispielen das Potential browserbasierter dreidimensionaler Darstellungen veranschaulicht. Weiterhin erfolgt eine Betrachtung der 3D-Lösungen, wobei 3D Web, O3D, Unity, VRML sowie X3D vorgestellt werden. Zusätzlich zu den theoretischen Untersuchungsergebnissen wird die Applikation „global.NEWS“ vorgestellt, welche mit der 3D-Lösung Unity innerhalb der wissenschaftlichen Vertiefung umgesetzt wurde.

Adaptive Systeme - Gestaltung und Einsatz

Adaptive Systeme - Gestaltung und Einsatz

Adaptive Systeme analysieren ihre Umgebung und Benutzer und passen sich an sie an. Sie bieten ein großes Potenzial für die Vereinfachung und Verbesserung interaktiver Systeme, dies wird allerdings derzeit noch nicht vollständig ausgeschöpft. Die Systematik adaptiver Systeme wird vorgestellt und ihr Aufbau erläutert. Zusätzlich wird betrachtet, welche Faktoren hinsichtlich Usability eine Rolle spielen. Beispiele zeigen mögliche Adaptionen auf.

Poster- und Projektpräsentation

Während der Poster- und Projektpräsentation werden studentische Projekte der Studiengänge  Medien- und Kommunikationsinformatik und  Wirtschaftsinformatik vorgestellt und diskutiert. Neben klassischen Postern können auch Beiträge z.B. in Form von kurzen Filmen oder interaktiven Präsentationen eingebracht werden. Teilnahmebedingungen befinden sich im Bereich Call for Participation

Die Konferenz 2010 wurde unterstützt von

Virtual Dimension Center Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation Unterstüzung durch IBM Rational in einer Lehrveranstaltung mit RTC Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik Spectra Computersysteme Stellwerk3

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