Dreifach innovativ in 3D: Der "Virtuelle Anatomieassistent" aus Augsburg auf der CeBIT

Eine moderne Mensch-Maschine-Schnittstelle, ein innovatives Ausgabemedium und ein kontext-sensitives Autorensystem: das sind die drei neuen Entwicklungen, die der Augsburger Lehrstuhl für Multimedia-Konzepte und ihre Anwendungen mit „Ritchie, dem „Virtuellen Anatomieassistenten“ auf der CeBIT (15. bis 21. März 2007) vorstellen wird.

Am Stand von „Bayern Innovativ“ (B20, Halle 9) werden die Messebesucher diese neuen Errungenschaften spielerisch testen können. „Mit Ritchie werden wir einmal mehr zeigen können, wie Engagement und Kreativität in einem jungen Team zu innovativen Spitzenleistungen führen können“, verspricht Lehrstuhlinhaberin Prof. Dr. Elisabeth André.

Das Herz an den rechten Fleck

Mit der Installation „Virtueller Anatomieassistent“ erfahren die Besucher der CeBIT ein beeindruckendes Interaktionserlebnis: Ritchie, das virtuelle Kerlchen, bittet sie um Hilfe: Sie sollen sich einer anatomischen Aufgabe stellen. Eventuell mangelnde Anatomiekenntnisse sind dabei kein Grund zur Angst, denn Ritchie hilft! Der Besucher nimmt einzelne Organe von der Leinwand, einem digitalem Spiegel, und platziert sie in einem echten Skelett, ohne dass er dabei sichtbar etwas „in der Hand“ hätte. Das Resultat des „Organtransfers“ zeigt sich im digitalen Spiegel. Anders als bei einem Film, geht es bei dieser Anwendung nicht nach einem festen Drehbuch. Vielmehr werden die Aktionen des Besuchers in Echtzeit analysiert, um direkt Einfluss auf den Handlungsverlauf und die Reaktionen von Ritchie zu nehmen.

Intuitive multimodale Mensch-Maschine-Kommunikation

Ritchie erkennt, ob Besucher da sind, und reagiert auf sie. Er gibt verbale Kommentare, unterstützt beim Platzieren der Organe, kritisiert und schimpft. Dies ist möglich durch eine ausgefeilte Kombination neuester Technologien: einer optischen Personenerkennung, einer situationsabhängigen Dialogplanung und einer darauf abgestimmten Echtzeitanimation des virtuellen Charakters. Der Besucher agiert nicht mit Maus und Tastatur, sondern mit einem realen Zeigestab, dessen Bewegungen von Trackingkameras visuell erfasst werden. Der virtuelle Charakter setzt diese Aktion des Computers um und reagiert situationsbedingt. Gestik und Mimik in Verbindung mit moderner Sprachtechnologie verleihen dem virtuellen Charakter ein lebendiges Verhalten und verstärken beim Benutzer das Gefühl natürlicher Kommunikation. Dabei ist der Charakter bewusst nicht realistisch, sondern kann in seiner cartoonartigen Gestaltung eine flotte Lippe riskieren. So entsteht keine Erwartung nach realem Verhalten, die künstliche Intelligenz tritt nicht in Konkurrenz mit der menschlichen.

Weltneuheit: Digitaler Spiegel

Der digitale Spiegel ist ein innovatives Ausgabegerät mit dem besonderen Etwas: Virtuelle Informationen können in reale Objekte eingearbeitet und von ihnen verdeckt und überlagert werden. Das ganze erfolgt in Echtzeit und mit höchster Genauigkeit. Solche Techniken der Augmented Reality bieten gegenüber der reinen virtuellen Realität den Vorteil, dass sich der Benutzer weiterhin in seiner vertrauten Umgebung, in der Realität, befindet. Weiterhin muss die reale Welt nicht komplett nachmodelliert werden, Interaktion und Visualisierung konzentrieren sich vielmehr auf die relevanten Elemente. So werden in der gezeigten Anwendung die Aktionen des Besuchers mit den audiovisuellen Reaktionen des virtuellen Charakters gemeinsam auf dem digitalen Spiegel abgebildet. Der Besucher bleibt und handelt in seiner realen Umgebung, virtuelle Objekte werden in diese Realität eingebaut und im digitalen Spiegel sichtbar. Der digitale Spiegel kann in museumspädagogischen Bereichen eingesetzt werden, wenn beispielsweise auf ein reales Dinosaurierei der virtuelle Embryo projiziert wird. Denkbar wäre etwa auch eine Typ- und Stilberatung mit einer virtuellen Anprobe von Haarteilen oder Kleidungsstücken.

Digitale Geschichten, die sich automatisch an den Umgebungskontext anpassen

Mit ACOSAS, dem Autorensystem zur Erstellung interaktiver Geschichten, ist den Augsburger Multimedia-Spezialisten ein besonderer Coup gelungen. ACOSAS stellt ein umfangreiches Repertoire an Werkzeugen bereit, mit dem selbst Computerneulinge digitale Geschichten entwerfen können. Statische und dynamische Informationen, die von speziellen Sensoren aus der Umgebung des Benutzers erfasst werden, lassen sich auf einfache Art und Weise als Kontext in eine digitale Geschichte einbetten. Damit kann der reale Raum als Bühne genutzt und Geschichten können dynamisch an aktuelle Gegebenheiten oder spontane Publikumsreaktionen angepasst werden.

Talentschmiede in Bayrisch-Schwaben

Der Lehrstuhl für Multimedia-Konzepte und ihre Anwendungen von Prof. Dr. Elisabeth André verfügt über international anerkannte Kompetenz in den Bereichen multimodale Mensch-Maschine Interaktion, kommunikative virtuelle Agenten und perzeptive Benutzerschnittstellen. Das interaktive Exponat wurde vom Team um Dr. Klaus Dorfmüller-Ulhaas und in enger Kooperation mit der inoptech GmbH – einer Firmengründung von Mitarbeitern des Augsburger Informatik-Instituts – entwickelt.