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26.04.2005


ViVERA - Kompetenznetzwerk für Technologien zur Virtuellen und Erweiterten Realität / Fraunhofer IGD beteiligt sich mit innovativer Technologie am Kompetenznetzwerk ViVERA



Seit Oktober 2004 besteht das Virtuelle Kompetenznetzwerk zur Virtuellen und Erweiterten Realität ViVERA. Am 22. Februar 2005 wurde es in Magdeburg offiziell vom Parlamentarischen Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Ulrich Kasparick eröffnet. Ziel von ViVERA ist die Integration moderner Technologien in Wirtschaft und Industrie und somit der weitere Ausbau der internationalen Spitzenposition Deutschlands in den Bereichen "Virtuelle Realität" ("Virtual Reality", VR) und "Erweiterte Realität" ("Augmented Reality", AR). Erstmalig in Deutschland vereinigen fünf Fraunhofer-Institute und deren Partneruniversitäten branchenübergreifend ihre Kompetenzen auf diesen Gebieten. Die Forschung und Entwicklung konzentriert sich dabei auf die Anwendungsgebiete Automobil- und Anlagenbau, Maschinen- und Schiffbau sowie Medizin und Medizintechnik. Die Forschungsergebnisse sollen vor allem kleinen und mittleren Unternehmen zugänglich gemacht werden, um so gerade im Osten Deutschlands innovative Technologien zu etablieren.



An diesem Konsortium beteiligt ist das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD mit den Institutsteilen in Darmstadt und Rostock. Seine Aufgaben liegen vor allem in der Entwicklung von VR-Basistechnologien sowie in Entwicklungsarbeiten für die Bereiche Schiffbau und Medizin. Dabei arbeitet das Fraunhofer IGD als Mitglied der "Fraunhofer-Gruppe Informations- und Kommunikationstechnik" branchenübergreifend mit den Fraunhofer-Instituten in Berlin (IPK), Chemnitz (IWU) und Magdeburg (IFF) aus dem "Fraunhofer-Verbund Produktion" zusammen. Ziel ist es hierbei, die vorhandenen Technologien den Bedürfnissen der jeweiligen Branche anzupassen. So wird beispielsweise die vom Fraunhofer IGD entwickelte Software für Virtuelle und Erweiterte Realität für spezifische Fragestellungen aus den Bereichen Automobil-, Maschinen- und Anlagenbau erweitert. Dabei bringt sich das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung unter anderem mit dem VR-System AVALON ein. AVALON wurde am Zentrum für Graphische Datenverarbeitung ZGDV entwickelt und wird aktuell gemeinsam mit dem Fraunhofer IGD erweitert. Es bildet die gemeinsame Grundlage für zukunftweisende VR- und AR-Anwendungen. Mit dieser Software können in Zukunft selbst Computer-Laien mit Hilfe von Scriptbefehlen auf einfache Weise neue Applikationen für verschiedene Anwendungsgebiete erzeugen. Dies bedeutet, dass der Nutzer mit einem zuvor in AVALON eingelesenen 3-D-Modell, zum Beispiel dem eines Schiffes, interagieren und physikalisch basierte Simulationen ausführen kann. AVALON ermöglicht die Verwendung von PC-Clustern, also das intelligente Zusammenschalten mehrerer Computer für mehr Rechnerleistung, sowie die Verwendung moderner VR-Installationen, wie beispielsweise der CAVE, einem würfelförmigen Projektionsraum. Dabei kann es unter den Betriebssystemen Windows und Linux verwendet und damit zukünftig auf fast jedem Computer installiert werden. Diese Technologie wurde im Projekt ARVIKA zu einem "Augmented Reality-System" erweitert. Unter Verwendung eines mobilen Rechners, eines semitransparenten Displays und einer Miniaturkamera werden z.B. AR-Technologien erprobt, die der Unterstützung von Arbeitsprozessen in Entwicklung und Produktion technischer Produkte dienen sollen. In der Erweiterten Realität werden reale Objekte, die zuvor mit einer Videokamera aufgezeichnet wurden, in Echtzeit mit rechnergenerierten Informationen überlagert. Auf diese Weise unterstützt das AR-System zum Beispiel die Arbeit eines Monteurs mittels eingeblendeter Arbeitsanweisungen.

VR-Technologie für den Schiffbau

Neben der Entwicklung von Basistechnologie ist das IGD verantwortlich für die Entwicklungsarbeiten in den Bereichen Schiffbau und Medizin. Ziel ist es, auch hier moderne und innovative Technologien zu etablieren. So werden für den Schiffbau Methoden zur Unterstützung von Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten im laufenden Betrieb entwickelt. Bereits existierende Verfahren, beispielsweise aus dem Automobilbau, werden übernommen und auf die speziellen Bedingungen an Bord eines Schiffes angepasst. Handbücher in Schriftform werden dann in Zukunft durch Augmented Reality-Systeme ersetzt werden, die dem Nutzer neben technischen Daten auch visuelle Unterstützung durch Einblenden von Handlungsvorgaben und Wartungsschritten bieten.

Innovative Verfahren erleichtern Ärzten die Arbeit

Im Bereich Medizin entwickeln die Wissenschaftler des Fraunhofer IGD derzeit ein chirurgisches Planungssystem, das es den Ärzten, im Gegensatz zu bereits auf dem Markt befindlichen Verfahren, ermöglichen wird, konkret anstehende Operationen mit VR-Technologie zu trainieren. Die untersuchten Modelle der anatomischen Strukturen basieren auf den zuvor aufgenommenen Bilddaten der Patienten. So kann bereits in der virtuellen Realität simuliert werden, was sonst erst auf dem Operationstisch sichtbar würde. Zusätzlich werden dem Chirurgen in Zukunft Augmented Reality-Verfahren während der Operation Navigationsunterstützung bieten und somit eine größere Präzision bei chirurgischen Eingriffen gewährleisten.

Im Kompetenznetzwerk ViVERA engagieren sich die folgenden Partner:

· Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) in Magdeburg und die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

· Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz und die Technische Universität Chemnitz

· Das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) in Berlin und die Technische Universität Berlin

· Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung in Darmstadt und die Technische Universität Darmstadt

· Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung in Rostock und die Universität Rostock

Ansprechpartner:

Dr. Ulrich Bockholt
Fraunhofer IGD Darmstadt

Telefon: +49 ( 0) 6151 / 155-277
Telefax: +49 ( 0) 6151 / 155-196
E-mail: ulrich.bockholt@igd.fraunhofer.de

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 sowie weiteren acht Institutionen in sechs Ländern: dem Centre for Advanced Media Technology (CAMTech), dem Centre for Graphics and Media Technology (CGMT), beide in Singapur, dem Centro de Computação Gráfica (CCG) in Guimarães und Coimbra (Portugal), The imedia Academy in Providence, Rhode Island (USA), dem Omaha Graphics and Media Laboratory (OGM) in Nebraska (USA), dem Centre for Visual Interaction and Communication Technologies (VICOMTech) in San Sebastian (Spanien), dem Institute for Graphic Interfaces (IGI) in Seoul (Süd-Korea) und dem Center for Advanced Computer Graphics Technologies (GraphiTech) in Trento (Italien).

Diese Institutionen bilden das weltweit größte und leistungsfähigste Forschungs-Netzwerk der Graphischen Datenverarbeitung. Ihre Kernkompetenz ist die Visualisierung und interaktive Verarbeitung von Daten, Informationen und Wissen. Sie erforschen und entwickeln neue Interaktions- und Dialogformen für digitale Medien und realisieren innovative Systeme zur Kommunikation und graphisch-interaktiven Kooperation über Rechnernetzwerke. Innerhalb des Forschungsverbundes sind an den zehn Standorten über 350 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie mehr als 500 wissenschaftliche Hilfskräfte beschäftigt. Der Etat betrug 2004 über 40 Millionen EURO.

Bernad Lukacin | idw
Weitere Informationen:
http://www.igd.fhg.de/
http://www.rostock.igd.fhg.de/

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