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VR-HYPERSPACE – Flugkomfort in Virtueller Realität

06.02.2014
Zukünftige Technologien sollen helfen, die Raum- und die Eigenwahrnehmung in Flugzeugen zu verändern

Wer kennt das nicht? Nach einem langen Eincheckprozedere sitzt man endlich auf dem zugewiesenen Platz im Flugzeug. Doch der Sitz ist zu schmal, der Fußraum zu eng, der Nachbar belegt beide Armlehnen und die Familie mit Kleinkindern in der Reihe davor erhöht den Geräuschpegel beträchtlich.


Probanden testen den Versuchsaufbau des Fraunhofer IAO: Mit Hilfe Virtueller Realität wird der Eindruck einer „gläsernen Flugkabine“ erzeugt.

(Foto: Fraunhofer IAO)

Wenn es doch nur eine Möglichkeit gäbe, die Umgebung auszublenden oder vielleicht sogar das Gefühl eines bequemen, entspannten Sitzens zu erzeugen!

Diese Illusion könnte bald Realität werden und den Passagierkomfort beim Fliegen deutlich verbessern. Zusammen mit sieben weiteren Partnern aus ganz Europa arbeiten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen und vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO in Stuttgart innerhalb des Projekts „VR-Hyperspace“ daran, diese Vision zu verwirklichen.

Aufgrund ständig steigender Passagierzahlen und dem nur begrenzten Platzangebot in Flugzeugkabinen wird Passagierkomfort in Zukunft ein immer wichtigeres Thema sein. VR-Hyperspace, unter der Leitung von The University of Nottingham, ist ein vom 7. Forschungsrahmenprogramm (FP7) der Europäischen Kommission gefördertes Grundlagenprojekt, das Technologien zur Erhaltung und Verbesserung des Passagierkomforts in Flugzeugkabinen erforscht.

Neueste Forschungsergebnisse aus den Neurowissenschaften haben gezeigt, dass man mit Hilfe von Virtueller Realität (VR) erstaunlich einfach die Illusion eines veränderten Raumes, ja sogar eines veränderten Körperbewusstseins erzeugen kann. Neun verschiedene Forschungsinstitutionen und Industrieunternehmen aus sechs Ländern arbeiten daran, solche Verfahren zu entwickeln und ihre Tauglichkeit in Bezug auf die Erhöhung des Passagierkomforts in verschiedensten Anwendungsszenarien zu überprüfen.

Die getesteten Technologien reichen vom Einbau eines Displays in die Oberflächen der Kabine bis hin zu vollständiger Immersion in eine Virtuelle Realität, die sowohl die Raum- als auch die Körperwahrnehmung verändern kann. Die vielversprechendsten Entwicklungen von VR-Hyperspace werden in die Kabine eines Bewegungssimulators integriert, die es erlaubt, diese Technologien auf engem Raum und auch unter extremen Flugbedingungen wie beispielsweise bei Turbulenzen zu testen.

Das Fraunhofer IAO hat im Projekt einen Flugzeugkabinenaufbau entwickelt, bei dem mittels Virtueller Realität die Flugzeugwand und der Innenraum transparent geschaltet werden können. Möglich wird dies dadurch, dass die Kabine nahezu komplett aus Displayflächen besteht. Projektoren lassen Bilder an den Kabinenwänden erscheinen, im Boden sind Flachbildfernseher verbaut und auch die Rückenlehnen der Sitze bestehen aus Displayflächen. Anhand von VR ist nun nahezu jede denkbare Szene darstellbar. Vielleicht möchte man das Fliegen voll auskosten durch freie Sicht auf die Landschaft wie in einer gläsernen Flugzeugkabine? Bei Höhen- oder Flugangst kann die Displayfläche beispielsweise auch eine tropische Insel oder einen Bachlauf im Wald abbilden. In dieser virtuellen Welt kann der Passagier außerdem mit gängigen Office-Anwendungen arbeiten, während er virtuell die Sonne auf einer einsamen Insel genießt. Erste Untersuchungen zeigen bereits, dass Probanden eine unkomfortable Situation mit den entwickelten Szenarien länger ertragen können und die Zeit scheinbar schneller vergeht.

Dem Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik kommt innerhalb des Projekts die Aufgabe zu, wissenschaftliche Resultate zum Thema „Eigen- und Raumwahrnehmung“ bei Flugbewegungen wie beispielsweise Turbulenzen zu testen. Mit Hilfe eines Head Mounted Displays (HMD), einer Art Brille, mit der virtuelle Szenen räumlich gesehen werden können, konnte schon in ersten Versuchen gezeigt werden, dass es möglich ist, ein Gefühl eines vergrößerten Raumes wie beispielsweise einer Strandszene entstehen zu lassen. Das Thema „Virtual Embodiment“ wird zusammen mit Partnern der Universitat de Barcelona behandelt und es konnte bereits gezeigt werden, dass der Eindruck eines virtuellen Körpers in einer bequemen Körperhaltung positiven Einfluss auf das subjektive Wohlbefinden hat. In den kommenden Monaten gilt zum einen der Fokus den Fragestellungen, ob diese Illusionen auch während des Fluges erzeugt werden können und zum anderen, ob sie Stress mindern können, der durch Turbulenzen im Flug ausgelöst wurde. Für die Simulation von Turbulenzen werden die durch das HMD erfahrenen Illusionen zusammen mit physiologischen und wahrnehmungsbasierten Messmethoden und dem eigens am Institut entwickelten CyberMotion-Simulator (CMS) kombiniert. Der CyberMotion-Simulator ist ein neuartiger Bewegungssimulator, der Wissenschaftlern die Möglichkeit bietet, zukünftige Flugszenarien mit Hilfe von Virtueller Realität zu testen und dabei gleichzeitig das Verhalten der Probanden zu untersuchen.

Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. (FH) Juliane Segedi
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Fraunhofer IAO
Tel.: 0711 970-2124
E-Mail: presse @iao.fraunhofer.de
Cora Kürner
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik
Tel.: 07071 601-603
E-Mail: cora.kuerner@tuebingen.mpg.de
Lindsay Brooke
Media Relations Manager
The University of Nottingham
Tel.: +44 (0)115 9515751
E-Mail: lindsay.brooke@nottingham.ac.uk
Druckfähige Bilder erhalten Sie von den oben genannten Ansprechpartnern. Bitte senden Sie uns bei Veröffentlichung einen Beleg.

Die Kooperationspartner:

Großbritannien: The University of Nottingham

Deutschland:
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Bauhaus-Universität Weimar
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik
Airbus Group Innovation
Finnland: Valtion Teknillien Tutkimuskeskus
Spanien: Universitat de Barcelona
Griechenland: Institute of Communications and Computer Systems
Italien: Thales Alenia Space Italia S.p.A.
Stuttgart – Das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO beschäftigt sich mit aktuellen Fragestellungen rund um den arbeitenden Menschen. Insbesondere unterstützt das Institut Unternehmen dabei, die Potenziale innovativer Organisationsformen sowie zukunftsweisender Informations- und Kommunikationstechnologien zu erkennen, individuell auf ihre Belange anzupassen und konsequent einzusetzen. Unter einer gemeinsamen Institutsleitung arbeiten am Fraunhofer IAO und dem IAT der Universität Stuttgart etwa 500 Mitarbeiter – vorwiegend Ingenieure, Informatiker, Wirtschafts- und Sozialwissenschaftler – interdisziplinär zusammen. Aufbauend auf der langjährigen Forschungsarbeit des IAO im Bereich der Virtuellen Realität (VR) erforscht das Competence Team Visual Technologies im Light Fusion Lab neue Konzepte und Anwendungen für interaktive Displayumgebungen auf der Basis von LED- und OLED-Technologie und natürlicher Interaktion.

Tübingen – Das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik forscht an der Aufklärung von kognitiven Prozessen auf experimentellem, theoretischem und methodischem Gebiet. Das Institut mit seinen drei Abteilungen und sechs Forschungsgruppen beherbergt unter anderem Hochfeld-Magnetresonanzscanner, Virtual Reality-Setups und einen weltweit neuartigen Bewegungssimulator. Es beschäftigt rund 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus über 40 Ländern und hat seinen Sitz auf dem Max-Planck-Campus in Tübingen. Das MPI für biologische Kybernetik ist eines der 80 Institute und Forschungseinrichtungen der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

Nottingham – “The University of Nottingham” mit ihren 42000 Studenten und Campusanlagen in China und Malaysia zählt laut dem Times Good University Guide 2014 zu den attraktivsten Universitäten Großbritanniens. Sie gehört zu den grünsten Universitäten der Welt und ist Gewinner des “Times Higher Education Award”, den sie für ihren herausragenden Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung erhielt. Absolventen der Universität werden in Großbritannien bevorzugt eingestellt. Die Universität gehört außerdem zu den 75 international führenden Universitäten; 90 Prozent ihrer gesamten Forschung ist auf internationalem Niveau. Das Ziel der Universität ist es, einen weltweiten Bekanntheitsgrad für ihre Forschungsbeiträge zu erlangen – insbesondere in den Bereichen der weltweiten Lebensmittelsicherheit, der Energie, der Nachhaltigkeit und der Gesundheit. Die Universität ist Preisträger des “Queen’s Anniversary Prize”, der ihre Forschung im Bereich der globalen Lebensmittelsicherheit würdigt. 2011 wurde die “Nottingham Impact Campaign”, die bisher größte Spendenkampagne der Universität, ins Leben gerufen, um die Vision der University of Nottingham zu verwirklichen: Leben zu verändern, globale Themen anzugehen und die Zukunft mitzugestalten.

Weitere Informationen:
http://www.iao.fraunhofer.de/lang-de/geschaeftsfelder/engineering-systeme/1287-testflug-in-der-glaesernen-flugkabine.html
http://www.vr-hyperspace.eu
http://www.cyberneum.de/facilities-research/cms.html

Juliane Segedi | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iao.fraunhofer.de
http://www.iao.fraunhofer.de/lang-de/geschaeftsfelder/engineering-systeme/1287-testflug-in-der-glaesernen-flugkabine.html

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