Kathi Feichtner

Ein Bild saWikiViennagt mehr als tausend Worte. Virtual Reality ermöglicht die Visualisierung von dreidimensionalen Daten mit Hilfe von zweidimensionalen Ausgabemedien. Komplexe Daten und Pläne werden so anschaulich dargestellt und können mit einem Blick erfasst werden. „In Zukunft wird es von jedem real existierenden Objekt einen digitalen Klon geben“, ist Mag. Georg Rothwangl von VRVis (Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung Forschungs GmbH) überzeugt. Immer mehr Bereiche nutzen die Visualisierung von Daten in 3D-Darstellungen. Landschaften und Produkte werden erfolgreich dreidimensional präsentiert. Auch in der Medizin und der Architektur hat sich diese Darstellungsform etabliert. Reale Objekte werden durch die Verknüpfung mit abstrakten Daten in eine visuell erfassbare Form gebracht. Räumliche Visualisierung und direkte Interaktion ermöglichen das Eintauchen in virtuelle Welten. Abstrakte Daten sind zum Greifen nahe.
In Österreich werden am VRVis Forschungsprojekte betrieben, die Daten aus Bereichen wie Motorensimulation, medizinische Computertomographie und Magnetresonanz, Luftbildaufnahmen, Laserscans, Finanzmarktdaten oder Erdölexplorationsdaten aufbereiten. Entscheidend für die Forschung ist die Umsetzung Schöne neue Welt: Daten durch Bilder erleben der Daten in visuelle Darstellungen. „Wir bilden den Brückenschlag von der Universität zur Entwicklung und bieten den Unternehmen technische Lösungen“, erklärt Mag. Rothwangl. Dabei geht es vorwiegend um Echtzeitdarstellungen, Interaktionsmöglichkeiten, Darstellungsqualität und -genauigkeit sowie aussagekräftige Analysemöglichkeiten.

Medizinische Bildanalyse
Im medizinischen Bereich wächst die Anzahl an komplexem Bildmaterial. Diese oft multidimensionalen und hochauflösenden Bilder beinhalten eine große Anzahl an Informationen, die extrahiert und analysiert werden müssen. Computer Vision hilft, innerhalb von Sekunden Herzschäden nach Herzinfarkten aufgrund von MR(Magnetresonanztomographie)-Bildern festzustellen oder findet bösartige Brustkrebszellen. Nervenstränge werden sichtbar gemacht, um ihre Funktionsweise besser zu erfassen. Das VRVis arbeitet derzeit mit der Harvard University an einemProjekt im Bereich der Hirnforschung und sucht nach effizienten Wegen bei der Verarbeitung von riesigen Datenmengen. „Dies ist ein sehr spannendes Projekt, das einen guten Blick in die Zukunft ermöglicht“, ist Mag. Rothwangl überzeugt. „Es wird eine digitale, interaktive Landkarte des Hirns erstellt. Dabei werden extrem große Datenmengen verarbeitet – derzeit noch im Gigabytebereich. Der Terabytebereich ist unser großes Ziel.“

Technische Präsentationen
Mit Hilfe von Visual Analysis können effizientere Maschinen und Motoren entwickelt werden. Mag. Rothwangl: „Wie in der Medizin wird dabei die Visualisierung mit weiteren Methoden zur visuellen Analyse von Daten kombiniert, um riesige Datenmengen effektiv zu nutzen und Informationen zu gewinnen.“ Bei der Simulation von Motoren werden beispielsweise geografische Daten des Zylinderkopfesmit zweidimensionalen Grafen aus physikalischen Messungen oder Simulationen verknüpft. Wenn der Techniker einen Punkt auf der Grafik anklickt, sieht er auf dem 3D-Abbild, auf welche Stelle sich die Information bezieht.

Kommerzieller Einsatz
Nicht nur für die Medizin und technische Bereiche, sondern auch für kommerzielle Anwender gewinnt die Visualisierung an Bedeutung. Das 3D-Modell im Online-Shop erleichtert die Auswahl, im Computerspiel wandert man durch virtuelle Welten, und auch das Kino bemüht sich um 3DFormate. „Für das Auge ist Virtual Reality mit der Zeit anstrengend, und unsere Augen sind sehr gut trainiert, sich 2D als 3D vorzustellen und Tiefe zu erkennen“, so Mag. Rothwangl. Der Experte sieht jedoch im 3D-Kino einen Mehrwert, den man zuhause vor dem Bildschirm nicht erlebt.
Virtual Earth
Die virtuelle Reise durch das Traumhaus ist Standard. Heute werden jedoch nicht nur Häuser und Wohnungen, sondern ganze Städte in 3D abgebildet. Eine der größten Herausforderungen von VRVis war das Microsoft-Projekt Virtual Earth. Mit Hilfe von Luftbildkameras wurden 3DModelle von Städten entwickelt. „In Zukunft wird jede Stadt einen virtuellen Klon haben. So kann beispielsweise bei Überschwemmungen rasch und effizient reagiert werden. Aber auch im Bereich des Umweltschutzes, zum Beispiel bei Luftverschmutzung ist es möglich, exaktere Analysen zu erstellen“, ist sich Mag. Rothwangl sicher.
Visualisierte Bahn
Die Abbildung realer Landschaften als 3D-Modelle wird auch von der ÖBB genutzt. Die Schienentrassen der ÖBB werden mithilfe von Lasern digital erfasst und mit Informationen wie beispielsweise Weichen, Zufahrtsstraßen oder auch Informationen über die Vegetation versehen. Bei einem Zugsunglück können sich die Hilfsmannschaften bereits im Vorfeld am Computer ein Bild von den örtlichen Gegebenheiten machen.
Bessere Kommunikation
In Unternehmen sollen durch Visual Computing die Kommunikation verbessert und Know-how-Barrieren zwischen Abteilungen abgebaut werden. Durch Visualisierung ist es auch möglich, das Personal bereits im Vorfeld für neue Maschinen einzuschulen. Darüber hinaus kann durch die anschauliche Präsentation abstrakter Daten und komplexer Zusammenhänge die Kundenbeziehung verbessert werden.
Forschung in Österreich
Gegründet im Jahr 2000 im Rahmen des Förderprogrammes K-plus, ist VRVis Österreichs führendes Forschungs- und Entwicklungsunternehmen im Bereich Virtual Reality und Visualisierung. Als Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie ermöglicht VRVis einen Transfer von Grundlagenforschung zur industriellen Anwendung. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Computergraphik an der TU Wien und der Akademie der Wissenschaften bildet VRVis Europas zweitgrößte Forschungsgruppe auf dem Gebiet der Computergraphik. VRVis beschäftigt derzeit am Standort TechGate Wien rund 50 hochqualifizierte Forscher und ist Partner der Forschungsinitiativen des Bundes und der Stadt Wien.

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