Neues System für effiziente Schulungen

Ein neues System, in dem Augmented Reality-Techniken zur Anwendung kommen, ermöglicht Schulungsmaßnahmen mit einer Effizienz, die diejenige von herkömmlichen Verfahren weit übersteigt. Die einzelnen Systemkomponenten stellen zudem einen bedeutenden technischen Fortschritt dar und bieten als Stand-alone-Produkte einen beträchtlichen Nutzen.

Unter „Augmented Reality“ (AR) versteht man die Überlagerung von Video-Darstellungen durch Grafiken, Klänge und andere sensorische Informationen. Für die Video-Darstellungen können herkömmliche Video-Ausgabegeräte wie z.B. Fernseher oder Computermonitore verwendet werden, in einigen Anwendungsfällen aber auch Geräte, die vom Benutzer getragen werden (beispielsweise Spezialbrillen). AR unterscheidet sich insofern von der virtuellen Realität (Virtual Reality, VR), als dabei eine Mischung aus realen und virtuellen Informationen angezeigt wird. Aus diesem Grund wird AR auch häufig als „Mixed Reality“ bezeichnet.

Zu den ersten AR-Anwendungen gehörten Schulungssysteme, die von Boeing in den frühen neunziger Jahren entwickelt wurden. Europäische Forscher setzen diesen Trend nun mit dem Projekt STAR fort, das im Rahmen des Programms „Technologien für die Informationsgesellschaft“ (Information Society Technologies, IST) finanziert wird. An STAR sind nicht nur akademische Einrichtungen beteiligt, sondern auch zahlreiche industrielle Organisationen, womit klar auf eine spätere Kommerzialisierung des Endprodukts abgezielt wird.

Nach den Worten des STAR-Koordinators Dr. Artur Raczynksi besteht das Ziel des Systems darin, die Zahl der Fehler zu senken, die von Mitarbeitern bei der Durchführung komplexer technischer Verfahren gemacht werden. Das Spektrum dieser Verfahren reicht von Aktivitäten zur regelmäßigen Wartung bis zur Reparatur von schadhaften Komponenten.

Wie nun macht AR das Erreichen dieses Ziels möglich? Die verschiedenen Module, aus denen das System besteht, liefern dem Techniker ergänzende Informationen, die normalerweise nur in Handbüchern zu finden sind. Diese Informationen können in Form von Stromlaufplänen, komplexen 3D-Bildern oder einfachen Textanweisungen und in praktisch beliebig vielen Formaten vorliegen.

Die Anwendung des Systems beschränkt sich nicht auf das Endprodukt, sondern erstreckt sich auch auf die verschiedenen Module, aus denen es besteht. Module zur 3D-CAD-Rekonstruktion und zur 3D-Grobrekonstruktion ermöglichen ein leichteres Erzeugen überlegener 3D-Modelle der Arbeitsumgebung. Ein intelligentes Kamera-Übergabemodul wählt in Abhängigkeit von der Qualität der bereit gestellten visuellen Informationen den optimalen Kamerawinkel aus.

Da in der AR auch bestimmte VR-Aspekte angewandt werden können, wurde eine Software zur Einbeziehung virtueller Personen entwickelt. Möglich wurde dies durch einen speziell entwickelten Browser mit Tracking- und Rendering-Funktionen. Zwei zentrale Komponenten des Systems schließlich, der Workflow-Editor und der Player, gestatten das Erzeugen und das einfache Editieren von Arbeitsumgebungen, die um AR-Funktionen erweitert wurden.

Die Ergebnisse von STAR sind nicht nur für Anwendungen im Schulungsbereich von Bedeutung, sondern auch für militärische und medizinische Anwendungen sowie für den Einsatz imTourismus und in der Branche der Unterhaltungselektronik, um nur einige wenige zu nennen. Das System ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen Techniken eine beträchtliche Wertschöpfung. Das Konsortium beschäftigt sich derzeit intensiv mit der Nutzung des gesamten Systems wie auch der Stand-alone-Komponenten.

Kontakt:

Dr. Artur Raczynski
Siemens Aktiengesellschaft Corporate Technology
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