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Die Zukunft der Virtual und Augmented Reality

18.02.2004 - (idw) INI - GraphicsNet Foundation

Internationale Tagung "Virtuelle und Erweiterte Realität" in Leipzig
Die Technologie der Virtual Reality (VR) ist für Designer und Konstrukteure der Automobilindustrie inzwischen unverzichtbar und die virtuellen Charaktere der Computerspiele wie Lara Croft gehören längst zur Alltagskultur von Jugendlichen. Dass das Handbuch der Zukunft auf der Technik der Augmented-Reality (AR) basieren wird, zeigen zahlreiche Anwendungen. Wie Virtuelle und Erweiterte Realität die zukünftigen Lebens- und Arbeitswelten vieler Menschen entscheidend verändern kann, zeigen 15 innovative Projekte, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) seit Anfang 2001 fördert. Die interdisziplinären Projekte demonstrieren, dass VR und AR in der Wirtschaft zum effizienten Umgang mit Prozessen führen, aber auch in Kunst, Kultur und Marketing neue Wege aufzeigen, Wissen zu vermitteln. Sie weisen auf, wie Arzt und Patient optimal unterstützt, wie mobile digitale Assistenten den Alltag erleichtern und ein universelle Plattform große Vorteile für Entwickler bringt. Nach drei Jahren Laufzeit enden die Projekte Anfang dieses Jahres. Erstmals präsentiert werden die richtungsweisenden Ergebnisse dieser vielfältigen Forschungsaktivitäten im Rahmen der

Internationalen Statustagung "Virtuelle und Erweiterte Realität"

Zeit: Donnerstag, 19. Februar, bis Freitag, 20. Februar 2004
Pressekonferenz: 19. Februar, 12:00 Uhr
Ort: Tagungshotel Ramada-Treff
Schongauer Straße 39
04329 Leipzig

Die Tagung wird veranstaltet vom BMBF und dem Projektträger des BMBF für Informationstechnik beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR). Vier Vorträge zu zukunftsträchtigen Forschungsfeldern runden das Programm ab. Unter anderem wird Prof. José L. Encarnaç"o, der Leiter des INI-GraphicsNet, unter dem Titel "Ambient Intelligence" Visionen und Trends für eine menschzentrierte, multimediale und multimodale Integration aufzeigen.

Nähere Informationen und das Programm der Veranstaltung finden Sie unter:
http://informatiksysteme.pt-it.de/vr-ar-3/

Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD, das Zentrum für Graphische Datenverarbeitung (ZGDV) und weitere Institutionen des INI-GraphicsNet sind maßgeblich an vier der 15 Projekte beteiligt. Nachfolgend erhalten Sie einen kurzen Überblick zu den Ergebnissen dieser Forschungsvorhaben.

Der gläserne Patient
Durch ein so genanntes Augmented Reality-Fenster in das Innere des Patienten blicken, dies ermöglicht das System MEDARPA (Medical Augmented Reality for Patients). Speziell auf schonende, minimal-invasive Operationen ausgerichtet, kann der Operateur damit künftig während des Eingriffs auf dreidimensional visualisierte Patientendaten wie Ultraschall oder Computertomographie zugreifen und die Lage der Operationsinstrumente im Patientenkörper kontrollieren. Kernstück des innovativen Systems ist ein transparentes, flexibel schwenkbares Display (AR-Fenster), das dem Arzt die operationsrelevanten Daten direkt in sein Sichtfeld einspielt. So kann der behandelnde Arzt tief liegende Strukturen identifizieren und erhält beispielsweise eine präzise Unterstützung bei der Führung der Operationsinstrumente. Mit Hilfe exakter Positionsbestimmung, dem so genannten Tracking, wird eine nahezu perfekte Überlagerung der virtuellen Daten und der realen Sicht in Echtzeit erreicht. Die ausgereifte Anwendung wird nicht nur den Operationssaal erobern, sondern auch die Aus- und Weiterbildung sowie das Training der Mediziner verbessern.
Nähere Informationen dazu unter:
http://www.medarpa.de

Auf Zeitreise mit virtuellen Fremdenführern
Kein Zauberstab, keine Glaskugel, sondern ein mobiles "Augmented Reality-Informationssystem" ist GEIST. Ausgestattet mit "magischem Equipment" können Schüler und Touristen in die Zeit des 30jährigen Krieges eintauchen. Über eine Datenbrille werden historische Figuren, geschichtliche Vorgänge oder Bauwerke in die reale Umgebung eingeblendet. Über Kopfhörer erhalten die virtuellen Charaktere eine Stimme. Damit wird der Stadtrundgang zum Rahmen einer spannenden Erzählung, die in der Vergangenheit spielt. Neu entwickelt haben die Forscher unter anderem ein videobasiertes mobiles Tracking-System für den tragbaren Klein-Computer, der mit GPS, Kompass und entsprechender Software bestückt ist. Eine wichtige Rolle kommt den virtuellen Charakteren zu: sie sind nicht nur visuell attraktiv gestaltet, sondern beziehen gleichzeitig mit ihrem Verhalten die Touristen in einen interaktiven Dialog ein. Die dramaturgisch aufgebauten Geschichten fordern den Einzelnen auf, selbst aktiv zu werden. Dieser moderne spielerische Ansatz der Wissensvermittlung ist auch für den Geschichtsunterricht attraktiv.
Nähere Informationen dazu unter:
http://www.tourgeist.de

Maßkonfektion via Internet
Eine Kleideranprobe in virtuellen Welten hat das Projekt "Virtual Try-On zum Ziel. Neue VR-Technologien ermöglichen eine exakte Textil- und Körpersimulation. Die Echtzeit-Präsentation des Projektes basiert auf der komplexen 3D-Simulation von physikalischen Daten über Stoffmaterial, Schnittmuster, Lichteinfall und Bewegung. Damit können die Materialeigenschaften und auch der Faltenwurf eines Textils photorealistisch abgebildet werden. Der digitale Doppelgänger des Käufers entsteht anhand von Daten, die per berührungslosem Laser-Scanner in einer realen Boutique oder einem Kaufhaus automatisch eingelesen wird. Mit "Virtual Try-On" kann Maßkonfektion in Zukunft ohne teure Verschnitte hergestellt und somit preisgünstiger werden.
Denn damit lässt sich der komplette Einkaufsvorgang - von der Stoff- und Schnittauswahl über die Anproben bis zum Zuschnitt - vollständig via Internet erledigen.
Nähere Informationen dazu unter:
http://www.virtualtryon.de

Bausteine für künstliche Welten
Damit 3D-Grafiken künftig besser, vor allem auch in Echtzeit und in breiteren Einsatzbereichen genutzt werden können, spielen geeignete Programmbibliotheken eine übergeordnete Rolle. Eine der weltweit führenden Programmbibliotheken hierfür ist Open Source Szenengraph (OpenSG). Dessen Leistungsfähigkeit zu erhöhen und zusätzliche Einsatzgebiete zu erschließen ist Ziel des Projektes OpenSG Plus. Wie beim Vorzeigeprojekt LINUX sind die Routinen im Quellcode von Open SG weltweit frei verfügbar. Die Programmbibliothek unterstützt die Echtzeit-Renderingaufgaben für VR- und AR-Anwendungen So kann jeder Interessierte verschiedenste Bausteine der Software einsetzen und damit leicht und schnell Programme für Virtuelle Realitäten erstellen.
Nähere Informationen dazu unter:
http://www.opensg.org

Kurzprofil INI-GraphicsNet:
Das internationale Netzwerk der Graphischen Datenverarbeitung (INI-GraphicsNet) besteht aus dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD, dem Zentrum für Graphische Datenverarbeitung (ZGDV) e.V., beide in Darmstadt und Rostock, und dem Fachgebiet Graphisch-Interaktive Systeme (GRIS) der Technischen Universität Darmstadt. Weitere Institutionen des Netzwerkes sind das Centre for Advanced Media Technology (CAMTech), das Centre for Graphics and Media Technology (CGMT), beide in Singapur, das Centro de Computaç"o Gráfica (CCG) in Guimar"es und Coimbra (Portugal), imedia - The ICPNM Academy in Providence, Rhode Island (USA), das Centre for Visual Interaction and Communication Technologies (VICOMTech) in San Sebastian (Spanien), das Institute for New Media Technology (NEMETech) in Seoul (Sued-Korea) und das Center for Advanced Computer Graphics Technologies (GraphiTech) in Trento (Italien).

Innerhalb des Netzverbundes sind an den neun Standorten über 350 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie rund 500 wissenschaftliche Hilfskräfte beschäftigt. Bei einem Haushalt von über 42 Millionen EURO bildet das INI-GraphicsNet weltweit den grössten Forschungsverbund auf dem Gebiet der Graphischen Datenverarbeitung.
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