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Virtuelle und Erweiterte Realität

Terrainvisualisierung auf 3D-Projektionsleinwand

Virtuelle Realität (VR) ist eine Technologie, die es erlaubt, computer-generierte Welten so zu erleben, als wären sie real. VR vereint Visualisierung, Echtzeit-Simulation und Mensch-System-Interaktion im drei-dimensionalen Raum. Die Anwendungsgebiete sind vielfältig, sie reichen vom Astronauten-Training bis zum Design-Review eines Flugzeugs. Ziel dieser Arbeitsgruppe ist es, effektives und intuitives Arbeiten in VR zu ermöglichen. Wir entwickeln und optimieren Algorithmen zur echtzeitfähigen Simulation und Bilderzeugung. Außerdem erforschen wir innovative Methoden, um intuitiv und effektiv mit der simulierten Welt interagieren zu können.

Gemeinsame Betrachtung holographischer Objekte

Eine Displaywall erlaubt, Daten mit sehr hoher Auflösung darzustellen.

Infrarotsensor und 3D-Maus dienen der Interaktion und Navigation im virtuellen Raum.

Virtuelle Welten in greifbarer Nähe

Unter Verwendung folgender Darstellungsmedien ermöglichen wir das Eintauchen in dreidimensionale Umgebungen mit korrekter Tiefenwahrnehmung:

• Kombination aus mehreren Boden- und Rückprojektionen

• VR-Brillen (Oculus Rift, HTC Vive)

• Holografische Datenbrillen (Microsoft HoloLens) zur Erweiterung der Sicht

• Vielzahl an Monitoren im Verbund

Dabei legen wir stets Wert auf die Aktualität unserer Systeme und pflegen kontinuierlich weitere Geräte ein. Um virtuelle Bauteile bewegen zu können, werden verschiedenste Eingabemechanismen zur Verfügung gestellt. Durch optische Erkennung der Hände und der Kopfposition können diese in der Simulation berücksichtigt werden. Hierfür dienen Infrarotkameras mit unterschiedlichen Erkennungsverfahren (Advanced Realtime Tracking, LeapMotion). Zusätzlich verwenden wir haptische Geräte, die effektiv und echtzeitfähig Kraftwiderstände spürbar machen.

Diese und weitere Werkzeuge dienen nicht nur der Objektmanipulation sondern auch der Bewegung durch den virtuellen Raum.

Damit bei der Bewegung die eigene Präsenz von virtuellen Teilnehmern wahrgenommen werden kann, rekonstruieren wir ganze Personen mithilfe der von Tiefensensoren (Microsoft Kinect).

Reparatur virtueller Satelliten

Realistische Weltraumsimulation durch korrekte Sonnen- und Sternenpositionen

Kollaborative Analyse beliebiger Planetenoberflächen

Virtuelle Realität für Morgen

Eine Vielzahl an Themen inspiriert unsere Softwareentwicklung nicht nur im Bereich der Raumfahrt:

• Photorealistisches Rendering großer Datenmengen für die wissenschaftliche Visualisierung, z.B. in der Planetenforschung

• Kollaborative Erkundung und Analyse der Marsoberfläche (CROSSDRIVE)

• Virtuelle Prototypentwicklung von Raumfahrtsystemen inklusive der Durchführung und Visualisierung von Komponentensimulationen

• Ferngesteuerte Reparatur von Raumfahrtsystemen im Orbit in Kooperation mit dem Institut für Robotik und Mechatronik (VR-OOS)

• Physiksimulation und Augmented Reality im Bereich der Astronautenausbildung

• Psychologische Untersuchungen von Langzeitweltraummissionen