Wer virtuelle Welten baut, muss den Menschen verstehen

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

Reutlingen. Mensch ‚Äď Maschine ‚Äď Immersion. Unter diesem Titel hat die Fakult√§t Informatik zur Konferenz Informatics Inside eingeladen. Einen Tag lang diskutierten Wissenschaftler und Studierende √ľber die Entwicklung und Anwendungen von Virtuellen Realit√§ten und 3D Anwendungen. Viele Probleme, so ein Fazit, k√∂nnen dabei nur gel√∂st werden, wenn die Forscher mehr √ľber die Wahrnehmung des Menschen wissen.

Am Rande der Konferenz nutzen viele Besucher die M√∂glichkeit sich √ľber Projekte der Fakult√§t Informatik und der Partnerfirmen zu informieren.
Am Rande der Konferenz nutzen viele Besucher die M√∂glichkeit sich √ľber Projekte der Fakult√§t Informatik und der Partnerfirmen zu informieren.

Wie aktuell das Thema Virtuelle Realit√§t (VR) ist und wie vielf√§ltig VR-Anwendungen inzwischen genutzt werden, darauf verwies in seinem Vortrag Dr. Christoph Runde vom Virtual Dimension Center in Fellbach. Zur Berechnung der Aschewolke, die f√ľr die Flugverbote gesorgt hat, wurden dreidimensionale Modelle verwendet. Kein Einzelfall, so Runde. Virtuelle Realit√§ten w√ľrden inzwischen in fast allen Bereichen eingesetzt. Angefangen vom am Computer simulierten Crashtest √ľber den Flugzeugbau und Str√∂mungsberechnungen, bis hin zu digitalen 3D Landschaftsmodellen mit denen die Folgen eines Hochwassers berechnet w√ľrden.

Probleme mit diesen und anderen VR Anwendungen entst√ľnden vor allem durch die mangelnde Bedienfreundlichkeit, so Runde. Vielen Unternehmen fehle das technische Know-How. Mitarbeiter mit entsprechendem Wissen seien schwer zu finden. ‚ÄěHier‚Äú, so Runde zu den Studenten, ‚Äěliegt ihre Chance‚Äú.

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 T√ľbingen darauf, dass Personen sich im virtuellen Raum immer noch anders bewegen, als in der Realit√§t. ‚ÄěMan l√§uft durch virtuelle R√§ume langsamer und kann schlechter orientieren‚Äú, so die amerikanische Wissenschaftlerin. Das Problem aus ihrer Sicht: Wir wissen immer noch zu wenig √ľber uns selbst, wie wir denken, f√ľhlen, h√∂ren oder sehen. Erst wenn wir dies verstehen, so Mohler weiter, k√∂nnten wir auch virtuelle Welten bauen, in denen wir uns problemlos zu Recht finden. ‚ÄěWir m√ľssen den Menschen besser verstehen lernen‚Äú, 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 f√ľr die Vortr√§ge der Studierenden und das durchweg hohe wissenschaftliche Niveau gab abschlie√üend von der amerikanischen Wissenschaftlerin Dr., Betty Mohler. ‚ÄěIch habe nicht erwartet, dass die Konferenz so gro√ü und professionell organisiert ist.‚Äú 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 √ľber das hohe wissenschaftliche Niveau der Konferenz. √Ąhnlich die Beurteilung durch Prodekan Prof. Boris Terpinc. Die Konferenz habe seiner Meinung nach gezeigt, dass es noch viele ungekl√§rte 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 f√ľr Radiologie in Heidelberg ein Projekt starten, das Bilder von Computertomographen h√∂rbar mache. Das Ger√§usch, so Terpinc, k√∂nne 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 Begr√ľ√üung und Einf√ľhrung ¬†
9:40 Gastvortrag ‚Self Avatar in Immersive Virtual Environments‘ Dr. Betty Mohler, ¬†Max Planck Institute
10:15 Vortrag ‚Egozentrische Entfernungssch√§tzungen 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 Einf√ľhrung 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 f√ľr die Integration von Ingenieurprogrammen im Rahmen der digitalen Produktentwicklung‘ Thomas Lauria, ¬†mki-Master
14:20 Vortrag ‚Web 3D – Anwendungsgebiete und Technologien‘ Armin W√§lder, 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 Entfernungssch√§tzungen in virtuellen immersiven Umgebungen mit unterschiedlicher BeleuchtungIm Vergleich zu den Entfernungssch√§tzungen in der Realit√§t, werden die egozentrische Entfernungssch√§tzungen in virtuellen immersiven Umgebungen, die in Head-Mounted Displays projiziert sind, untersch√§tzt. Viele Wissenschaftler haben versucht, den Grund daf√ľr herauszufinden. Obwohl er noch nicht bekannt ist, zeigt eine Studie, dass die m√ľndlichen Entfernungssch√§tzungen von der Qualit√§t der Computergraphik beeinflusst sind. Der Begriff ‚ÄěQualit√§t der Computergraphik‚ÄĚ umfasst einige Elemente, wie z.B. Beleuchtung und r√§umliche Relation. In diesem Zusammenhang, beschreibt diese Arbeit den Anfang einer Studie √ľber die Auswirkungen der unterschiedlichen Beleuchtungen in virtuellen Welten auf egozentrische Entfernungssch√§tzungen. Dazu wird gezeigt, wie ein 3D Modell f√ľr die Ziele der Studie entwickelt ist, das auch f√ľr andere Forschungen benutzt werden kann. Au√üerdem wird der Pilotversuch der Studie pr√§sentiert.


Der Einfluss der Gehgeschwindigkeit auf Redirected Walking

Einfluss der Gehgeschwindigkeit auf Redirected WalkingWenn virtuelle Welten durch Gehen erkundet werden stellt die r√§umliche Beschr√§nkung der realen Gehfl√§che oftmals ein Hindernis dar. Umgeleitetes Gehen (Redirected Walking) stellt eine Technik dar, mit deren Hilfe der virtuell begehbare Bereich √ľber den real vorhandenen Raum ausgedehnt werden kann. Neben anderen M√∂glichkeiten kann hierbeiein Kurvenbiegungsfaktor (curvature gain) angewandt werden, der virtuelle Geraden auf reale Kreisb√∂gen 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 Kurvensensibilit√§t. Testpersonen gingen in einer virtuellen Welt verschieden schnell auf bestimmten Kreisb√∂gen und gaben R√ľckmeldung √ľber die Richtung der gegangenen Kurve. Die Ergebnisse zeigen, dass die Unterscheidungsgrenze f√ľr langsamere Gehgeschwindigkeiten sinkt.


Web 3D – Anwendungsgebiete und Technologien

Web 3D - Anwendungsgebiete und TechnologienDer 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 f√ľr den Praxiseinsatz er√∂rtert sowie an Beispielen das Potential browserbasierter dreidimensionaler Darstellungen veranschaulicht. Weiterhin erfolgt eine Betrachtung der 3D-L√∂sungen, wobei 3D Web, O3D, Unity, VRML sowie X3D vorgestellt werden. Zus√§tzlich zu den theoretischen Untersuchungsergebnissen wird die Applikation ‚Äěglobal.NEWS‚Äú vorgestellt, welche mit der 3D-L√∂sung Unity innerhalb der wissenschaftlichen Vertiefung umgesetzt wurde.


Adaptive Systeme – Gestaltung und Einsatz

Adaptive Systeme - Gestaltung und EinsatzAdaptive Systeme analysieren ihre Umgebung und Benutzer und passen sich an sie an. Sie bieten ein gro√ües Potenzial f√ľr die Vereinfachung und Verbesserung interaktiver Systeme, dies wird allerdings derzeit noch nicht vollst√§ndig ausgesch√∂pft. Die Systematik adaptiver Systeme wird vorgestellt und ihr Aufbau erl√§utert. Zus√§tzlich wird betrachtet, welche Faktoren hinsichtlich Usability eine Rolle spielen. Beispiele zeigen m√∂gliche 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 unterst√ľtzt von

Virtual Dimension Center Fraunhofer-Institut f√ľr Arbeitswirtschaft und Organisation Unterst√ľzung durch IBM Rational in einer Lehrveranstaltung mit RTC Max-Planck-Institut f√ľr biologische Kybernetik Spectra Computersysteme Stellwerk3

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