Interaktion mit dem 3D-Modell: Die Bewegungen des Anwenders werden über zwei Kameras verfolgt, per Joystick kann der Bediener Objekte manipulieren oder Informationen abrufen. Bild: Schneider Digital

Bewegungsverfolgung per Doppelkamera

An den oberen Lichtkästen des Projektionsgeräts sind zwei Kameras montiert. Sie gehören zum Tracking-System, das die Firma Advanced Realtime Tracking aus Weilheim in Oberbayern entwickelt hat. Die Kameras nehmen die Bewegungen des Betrachters auf und verarbeiten die optischen Informationen unmittelbar, so dass sich die Darstellung des projizierten Gegenstandes in Echtzeit seinen Blicken anpasst. Winkel, Entfernung und Perspektive ändern sich, sobald er seine Position verlässt.

Damit dies mit der gewünschten Genauigkeit geschieht, benötigt der Betrachter einen speziellen Brillenaufsatz, an dessen Rand sich sechs antennenartige Stäbchen von etwa acht Zentimetern Länge mit silberfarbenen Kugeln, den so genannten Markern, befinden. Die Marker reflektieren die Infrarotstrahlung, die von der Kamera ausgestrahlt wird. Aus der reflektierten Strahlung berechnen die dazugehörigen Computer die Position des Betrachters und projizieren das Modell entsprechend an die Wall, und das in Echtzeit.

Umsetzung von CAD-Daten ins 3D-Modell

Für die Umsetzung von CAD-Daten in Modelle der virtuellen Realität verwendet das Visualisierungszentrum die Software Deltagen 10.0, die die Realtime Technology AG aus München entwickelt hat. Das System verarbeitet CAD- und CAS-Daten zu 3D-Visualisierungen. Dabei kann die Software Licht, Schatten oder spiegelnde Flächen physikalisch korrekt darstellen und damit ein ‚lebensechtes‘ Modell erzeugen.

In Kombination mit dem Tracking-System entstehen so Objekt-Darstellungen, die sich aus allen Perspektiven betrachten lassen. „Das ist der große Vorteil gegenüber der Projektion am Computerbildschirm“, erklärt Lusic, „besonders bei großen Objekten, wie einem Auto, einem LKW-Getriebe oder einem Bauwerk. Hier treten Sie mit dem ganzen Körper in Interaktion mit dem Modell. Wenn Sie beispielsweise eine Fertigungsstraße in einer Fabrik planen, können Sie mit der Wall so ganz unmittelbar feststellen, ob Sie genügend Raum haben, um eine Maschine ergonomisch komfortabel zu bedienen oder ob Fluchtwege gut zu erreichen sind.“ Das System wird unabhängig von einer speziellen Virtual Reality-Software (VR) angeboten; damit ist der Anwender nicht an einen bestimmten Hersteller gebunden.

Einsatzfelder Kollaboration und Prototyping

Für die 3D-Anwendung sehen die Institutsmitarbeiter eine breite Palette an Nutzungsmöglichkeiten, insbesondere da Betriebe durch diese ‚immersive‘ Visualisierung die Herstellung von Prototypen sehr lange heraus zögern können. Das kann zu merklichen Kostenvorteilen in der Designphase führen. Doch die Produktentwicklung ist nicht das einzige Anwendungsfeld für die 3D-Projektion.

Auch Bauvorhaben lassen sich bereits zu einem sehr frühen Planungsstadium visualisieren. „Verschiedene Know-how-Träger erhalten durch die realitätsnahe Darstellung der Objekte eine gemeinsame Kommunikationsbasis, wodurch Unklarheiten schnell und effizient geklärt werden können“, erklärt Morina. Die Zusammenarbeit mit externen Unternehmen will das Zentrum auch durch den Einsatz der neuen Projektionstechnologie forcieren. „Wir sehen eine große Zukunft für die VR-Technologie und bieten sie insbesondere kleinen und mittleren Betrieben als moderne Entwicklungsplattform an“, sagt der Forscher.