Fachbereich Informatik

Virtual Reality reloaded - Klassiker von Kruijff & Co

Donnerstag, 27. April 2017

Der Informatiker Ernst Kruijff ist Co-Autor des Buches "3D User Interfaces: Theory and Practice". Das erstmals 2005 erschienene Werk gilt international als die Referenz im Bereich 3D-Nutzerschnittstellen und wird in Vorlesungen in aller Welt zu diesem Thema genutzt - insbesondere beim Entwurf von Virtual- und Augmented Reality Systemen.

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Das Autorenteam Joseph J. LaViola Jr. , Ernst Kruijff, Doug Bowman und Ivan P. Poupyrev steht bereits seit Ende der neunziger Jahre miteinander in Kontakt. Zunächst tauschen sich die Forschenden mit dem damals exotischen Schwerpunkt Virtual Reality über eine Mailingliste aus. Später erarbeitet der "harte Kern" der Gruppe einen Kurs für Konferenzen im VR-Bereich wie die IEEE Virtual Reality oder ACM SIGGRAPH.

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Aus diesen Materialien entsteht die Erstauflage der "3D User Interfaces", damals das erste umfassende Fachbuch zu diesem Thema. Schnell wird der Titel zum Standardlehrbuch für 3D-Nutzerschnittstellen und unter anderem ins Japanische und ins Chinesische übertragen.

Die Inhalte wurden für die nun erschienene Neuauflage von den Autoren komplett überarbeitet, denn im Bereich VR/AR hat sich viel getan im letzten Jahrzehnt: längst halten Virtual Reality Devices auch im heimischen Wohnzimmer Einzug, wie etwa mit der Spielkonsole Wii, der VR-Brille Oculus Rift oder der Augmented Reality-Brille HoloLens.

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Nicht nur den Bereichen Bereich Gaming und Entertainment sind 3D-Nutzerschnittstellen populär, auch die Industrie nutzt VR/AR-Anwendungen, zum Beispiel zu Entwicklungs- und Präsentationszwecken im Automobilbereich.

Des Weiteren kann die neue Technik zu Therapiezwecken eingesetzt werden, um bei Menschen mit Phobien im geschützten Raum schrittweise Ängste abzubauen. Das Institut für Visual Computing der H-BRS arbeitet bereits an Programmen unter anderem zu Höhenangst und zu Spinnenphobie.

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Die Bilder zeigen einen Versuchsaufbau zur Therapie von Höhenangst: Die Probandin steht nur wenige Zentimeter über dem Boden auf einem Brett.Über eine VR-Brille wird ihr das hier zusätzlich am Monitor dargestellte Szenario eingespielt.

Wer diese spannenden VR- und AR-Anwendungen aus nächster Nähe kennenlernen möchte, dem sei der Tag der Forschung der H-BRS am 18. Mai empfohlen, bei dem das IVC an seinem Stand verschiedene Projekte vorstellt.

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Was sind 3D-Nutzerschnittstellen?

Virtual Reality-Systeme schaffen eine künstliche dreidimensionale Welt, während Augmented Reality-Systeme das reale Umfeld um künstliche Elemente erweitern. Damit der Nutzer sich in dieser künstlichen Umgebung möglichst natürlich und realitätsgetreu bewegen kann, werden verschiedenste Systeme entwickelt, die je nach dem Zweck der Anwendung einzelne oder mehrere Sinneswahrnehmungen ansprechen und entweder die echte Bewegung im dreidimensionalen Raum zulassen oder diese simulieren.

Ebenso soll eine Interaktion mit den Elementen der künstlichen Welt möglich werden, zum Beispiel das Greifen von Gegenständen im virtuellen Raum. Neben dem bekanntesten Beispiel, der VR-Brille (siehe Foto oben) arbeitet das Team um Ernst Kruijff zum Beispiel mit taktilem Feedback über einen Handschuh oder vibrierenden Plattformen, die das Abrollen der Fußsohle nachahmen.

Ernst Kruijff ist Interimsprofessor für Computergrafik und Interaktive Systeme am Fachbereich Informatik. Er forscht am Institute of Visual Computing der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg. Schon seit Mitte der Neunziger Jahre arbeitet er in den Bereichen Augmented Reality und Virtual Reality an verschiedenen Institutionen in Deutschland (Fraunhofer, Bauhaus-Universität Weimar) und Österreich (TU Graz, CURE). Als gefragter Experte für VR/AR und 3D-Benutzerschnittstellen ist er seit Jahren maßgeblich an den internationalen Konferenzen und Symposien der IEEE-Reihe und der Association for Computing Machinery (ACM) beteiligt.