Wirklichkeitsnahe Simulation mit ARTHUR

Die Planung von Baustrukturen aller Art kostet Zeit und Geld. Entwürfe müssen immer wieder geändert und neu modelliert werden, bis alle Beteiligten zufrieden sind. ARTHUR („Augmented Round Table for architecture and Urban Planning“) soll diese Aufgabe vereinfachen und dürfte bald zu einer unverzichtbaren Hilfe für kleine und große Firmen werden.

Die Planung von Baustrukturen aller Art erfordert die Kooperation zahlreicher Experten unterschiedlicher Disziplinen. Das Entwurfsmodell muss für alle Beteiligten geeignet sein, von den Architekten über die Ingenieure bis zu den Entwicklern. Gegenwärtige Konstruktionspraxis ist der Entwurf von Modellen mit Hilfe von 3D-Bildern. Das Spektrum dieser Hilfsmittel reicht von einfachsten CAD-Systemen (Computer Aided Design-Systemen) bis zu Virtual-Reality-Kinos oder „CAVEs“ (Cave Automatic Virtual Environments).

ARTHUR kann man sich als CAVE-Weiterentwicklung vorstellen. Ein CAVE ist ein Raum mit Projektionsbildschirmen an allen sechs Wänden. Der Architekt oder Entwickler kann diesen virtuellen Raum betreten und sich dort innerhalb des Entwurfsmodells bewegen. So erhält er einen Eindruck von der Lage und Größe der Strukturen und vom Zusammenwirken aller Einzelkomponenten des Ensembles. Dazu müssen die im CAVE Anwesenden allerdings Stereobrillen tragen, die die Stellung ihrer Augen erfassen. Mit dieser Information wird das entsprechende Bild dann an die jeweilige Position projiziert.

Mit ARTHUR wurde ein Schritt über die CAVEs hinaus gemacht. Hier kommt anstelle der virtuellen Realität (Virtual Reality) das Hilfsmittel der „Augmented Reality“ zur Anwendung, bei der es sich um eine Kombination von Computerbildern und realen Objekten handelt. Jeder Benutzer trägt dabei ein HMD (Head Mounted Display) neuester Technologie. Über diese HMDs werden die virtuellen Objekte in den Arbeitsbereich selbst projiziert, so dass im Gegensatz zum CAVE-Konzept kein spezieller Raum benötigt wird und Konferenzen direkt am Schreibtisch des Designers abgehalten werden können.

Das entscheidende Merkmal des Systems ist jedoch, dass zur Darstellung dieser virtuellen Objekte reale Objekte verwendet werden können. Die HMDs und andere Geräte der Computer-Visualisierungstechnik wie z.B. fest positionierte Kameras ermöglichen das Verlagern und Nachführen realer Objekte, ohne dass sie an Kabel oder Sensoren angeschlossen werden müssen. Auf diese Weise kann ein Benutzer ein Gebäude, das beispielsweise durch einen Kugelschreiber symbolisiert wird, an eine andere Stelle verschieben und sich das Ergebnis sofort ansehen. Darüber hinaus haben die Benutzer untereinander während der Sitzung Blickkontakt – eine wichtige Voraussetzung für erfolgreiche Teamarbeit.

Alle Komponenten sind leicht und tragbar, so dass das System jederzeit und überall eingesetzt werden kann. Jede Änderung wird sofort sichtbar, was den Zeit- und Kostenaufwand für das Erstellen und Modifizieren von Entwürfen spürbar reduziert. Das Ergebnis ist offensichtlich: ARTHUR kann allen Aspekten der Planung enorme Vorteile bringen.

Kontaktangaben

Dr. Wolfgang Broll
FIT – Fraunhofer Institute for Applied Information Technology
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