Games
Games Technology Network (GTN)
Ziele
- Vernetzung in der Lehre und Ausbildung
- Vernetzung mit der Games-Branche, Vernetzung mit der Kultur-Branche
- Entwicklung von Games Technology Demonstratoren
- Aufbau eines kollaborativen Innovationsclusters - Games Technology Center
Die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) hat sich mit drei forschungsstarken Hochschulen zusammengetan, um die Wettbewerbsfähigkeit des Games-Standortes NRW nachhaltig zu steigern.
Das GTN schafft die Voraussetzungen, um den Transfer aus der Grundlagenforschung in Wirtschaft und Gesellschaft stark zu beschleunigen. Es bildet eine ganzheitliche Wertschöpfungskette ab, die über die Bündelung von Expertenwissen bis zum Transfer in konkrete Anwendungen (z.B. Demonstratoren / Applikationen) reicht.
Ein Verbund aus vier forschungsstarken Hochschulen in NRW
Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
Das Thema Games ist Teil der strategischen Forschungsausrichtung an der H-BRS. Mit Gründung des Instituts für Visual Computing hat sich die Hochschule für die dauerhafte Unterstützung und Förderung von Visual Computing entschieden. Visual Computing-Technologien (z.B. Computergrafik, Interaktion, Computer Vision) formen die Basis vieler Spiele und Spieleplattformen. Gleichzeitig ist Visual Computing einer der hochschulweiten Forschungsschwerpunkte der H-BRS, deren Unterstützung auch im aktuellen Hochschulentwicklungsplan verankert ist.
Einer der Dreh- und Angelpunkte des IVC ist der Transfer von Forschungsergebnissen in die Anwendung durch enge Zusammenarbeit mit der regionalen und nationalen Industrie. Dieser Prozess wurde insbesondere durch die Einrichtung des “Showroom Visualisierung”, einem Demonstrationslabor für innovative interaktive Visualisierungssysteme, gefördert. Das IVC ist Mitglied im game – Verband der deutschen Games-Branche e.V.
RWTH Aachen University
Die Forschungsgruppe "Computer Animation" am Visual Computing Institute der RWTH Aachen etwickelt neue effiziente und stabile Verfahren für die physikalisch-basierte Simulation von Starrkörpern, deformierbaren Körpern und Flüssigkeiten. Im Bereich der interaktiven Anwendungen, wie z.B. Computerspielen, werden hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit und Stabilität gestellt. Eine Simulation muss in solchen Anwendungen in Echtzeit ablaufen und darf auch bei beliebigen Benutzerinteraktionen nicht instabil werden. In diesem Gebiet wurden in den letzten Jahren, u. a. in Kooperation mit der Forschungsgruppe für Physiksimulationen bei NVIDIA, neue positionsbasierte Simulationsverfahren entwickelt. Diese Verfahren sind speziell für den Einsatz in interaktiven Anwendungen geeignet. Dabei sind neue Methoden für die Simulation von elastischen Stäben, Kleidung, dreidimensionalen Weichkörpern und Starrkörpern entstanden. Weiterhin wurde auch die interaktive Simulation von Starrkörpern mit klassischen Methoden untersucht und ein GPU-basierter Löser für die benötigten linearen Gleichungssysteme entwickelt. Erst vor kurzem konnte auch im Bereich der Finite-Elemente-Simulationen ein großer Fortschritt erreicht werden. Durch eine neue Methode kann eine Simulation mit über 350 Tausend finiten Elementen in Echtzeit auf einem Standard-PC durchgeführt werden. Schließlich beschäftigt sich die Forschungsgruppe auch mit der Entwicklung einer effizienten Kollisionserkennung mit sogenannten Signed Distance Fields.
Insgesamt verfügt die Forschungsgruppe damit über viel Erfahrung im Bereich der Simulationsverfahren für interaktive Anwendungen und Computerspiele.
Technische Hochschule Köln
Die Computer Graphics Group der TH Köln blickt auf viele Jahre Forschungstätigkeit in den Bereichen Materialerfassung, realistisches und farbkorrektes Echtzeitrendering, Virtual und Augmented Reality sowie Bekleidungssimulation zurück (z.B. in den Förderprojekten SkEtch3D, ParSim 3D, Spindle 3D sowie bei Auftragsforschung für Unternehmen). Im kürzlich erfolgreich abgeschlossenen BMBF-Projekt Retail 4.0 wurde ein System für kollaborative Bekleidungsvisualisierung in VR entwickelt. Aktuell arbeitet die CGG an einem vom MKW geförderten (FF HAW-Kooperation) Projekt, welches ein kollaboratives VR Trainingssystem für Rettungskräfte und Katastrophenvorsorge erforscht (KoViTrek). Ein zentraler Aspekt solcher Systeme ist die realistische Darstellung von virtuellen Umgebungen. Dazu gehört insbesondere eine glaubwürdige Reproduktion der Materialeigenschaften aller Oberflächen. Hierfür werden von der CGG seit Jahren Lösungen für die Erfassung, sowie die Wiedergabe, von reellen Oberflächen und deren Reflexionseigenschaften kontinuierlich weiterentwickelt (z.B. in den Förderprojekten Realtex und REALMAT).
Das Cologne Game Lab (CGL) der TH Köln ist ein wichtiger Akteur an der Schnittstelle zwischen Forschung und dem Wissenstransfer in die Games-Wirtschaft. Neben der akademischen Ausbildung von zukünftigen Fachkräften in den Bereichen Game Design, Game Art, Game Informatics oder Game Studies, fördert das CGL einen nachhaltigen Austausch zwischen Forschung und Wirtschaft. So werden regelmäßig Veranstaltungen wie Clash of Realities oder der Global Game Jam veranstaltet, welche die verschiedenen Interessengruppen zusammenbringen. Das CGL ist ebenfalls in der Gamification- /Training- und angewandten Games-Forschung aktiv und wirkte bereits an einer Reihe von internationalen Projekten mit (Antura Initiative, The Migrants’ Chronicle).
Das GTN wird aktiv unterstützt von der Forschungsgruppe https://irex.team deren Ziel es ist, interaktive Systeme für innovative digitale Medien zu entwickeln, um relevante und anspruchsvolle Erfahrungen zu schaffen, die den Menschen zugänglich sind. Solche Systeme beinhalten soziale und pädagogische interaktive Erfahrungen, die kognitive und affektive Reaktionen erzeugen, indem sie Emotionen auslösen und zur Reflexion über Lernarrangements einladen. Hier geht´s zum Studiengang: https://coco.study
Hochschule Düsseldorf
Die Arbeitsgruppe Mixed Reality und Visualisierung von Prof. Dr. Christian Geiger ist einer der drittmittelstärksten Akteure an der Hochschule Düsseldorf. Das interdisziplinäre Team arbeitet an fortgeschrittenen Methoden und Technologien für eine nutzerorientierte Interaktion von Menschen und Technik. Ein Schwerpunkt sind dabei bewegungsintensive Interfaces, die den ganzen Körper adressieren (z.B. auf der Basis von Körper, Gesichts- und Eyetracking bzw. Biosensorik) und die ganzheitliche Entwicklung empathischer Systeme (Empathic Computing). Übergeordnetes Ziel ist dabei stets, die bestmögliche Nutzererfahrung zu gestalten, zu implementieren und zu validieren. Schwerpunkte der Anwendung von Mixed Reality Technologien sind insbesondere der Bereich Entertainment Computing (Games, Bewegtbild / Film, Kunst & Kultur) und digitale Gesundheit. Seit mehreren Jahren setzt das Team verstärkt auf den Einsatz wissensbasierter Verfahren und KI-Technologien.
Durch die Kanalisierung der herausragenden Expertise von Partnerinnen und Partnern aus interdisziplinärer Forschung, aus technischen, gestalterischen sowie sozialen Bereichen soll die Wertschöpfung in NRW gesteigert, der Games-Standort NRW mit neuen, kreativen Geschäftsmodellen und Pionierlösungen ausgebaut und gegenüber Unternehmen aus den USA und Asien positioniert werden.
1. Vernetzung in der Lehre und Ausbildung
Die Forschung ist eng mit Bildungsmechanismen verknüpft, um das Wissen in Bildungsprogramme zu übertragen und eine erweiterte Basis von Fachpersonal zu schaffen. Dabei wird auf spezifische Vorlesungsaktivitäten abgezielt.
Darüber hinaus bildet das Projekt die Grundlage für eine umfassende Öffentlichkeitsarbeit in der Forschung auf internationaler Ebene, um die Region als Hauptakteur zu etablieren.
2. Vernetzung
Mit der Games-Branche
Das Games Technology Network fokussiert sich auf die Nutzung von Synergien und den Ausbau von Forschungs- und Entwicklungskapazitäten für die Spieleentwicklung.
In Workshops verbindet das GTN Forschung mit der Spieleentwicklungs-Industrie in der Region NRW und treibt damit innovative Kerntechnologien für die Spieleentwicklung voran, die neue oder verbesserte Spielerlebnisse ermöglichen.
Mit der Kultur-Branche
Wir möchten Games aus unterschiedlichen Perspektiven in die Museumspraxis integrieren und dadurch einen Austausch zwischen Wissenschaft, Game-Studios und Kultureinrichtungen initiieren.
3. Entwicklung von Games Technology Demonstratoren
Das GTN umfasst explorative Forschung, die in die Technologie-Demonstratoren einfließt, die Spiele-Technologien in (neuartigen) Anwendungsbereichen einsetzen. Sie bildet die Grundlage für innovative Systeme und Anwendungen für die Akteure in unserer Region, wie z.B. kulturelle Einrichtungen (Museen), Gesundheitsorganisationen und KMU.
Es werden auch ethische und soziale Aspekte von Gaming-Technologien betrachtet. Die Erforschung der Technologien basiert auf dem Fachwissen der beteiligten Partner und wird als Ergebnis gemeinsamer Workshops verfeinert.
4. Games Technology Center
Mittelfristig soll aus dem Games Technology Network ein kollaboratives Innovationscluster entstehen, das Spieleentwicklung ganzheitlich betrachtet, wissenschaftlich-technische Aspekte berücksichtigt und die in NRW aktive Spieleindustrie einbindet.
Einblicke ins Projekt
Beispielanwendungen
Computerspiele
Als Teil der digitalen Kreativbranche weist die Computerspieleentwicklung eine hohe Innovationskraft auf. Das GTN fördert die Forschung in den grundlegenden Technologien (Computergrafik, Human-Computer Interfaces, Simulation in Demonstratoren) bzw. neue Spiele, was auch anderen Wirtschaftsbereichen (wie Filmwirtschaft, Architektur- und Baubranche, Mobilität, Bildung, Gesundheit und Pflege) zugutekommt.
Gamified learning / training
Neue Spieltechnologien und -methoden haben ein großes Potenzial für die Entwicklung von gamifizierten Lern- und Trainingssystemen, die in neuen Anwendungsbereichen eingesetzt werden können. Diese Bereiche umfassen KMU in der Region, aber auch "neue Akteure" - die bereits durch bestehende Projekte ihr Interesse an den Technologien bekunden. Dazu gehören Schulen oder öffentliche Einrichtungen, die Wissen an eine breitere Öffentlichkeit vermitteln (z.B. öffentliche Organisationen oder Regierungseinrichtungen), aber auch spezielle Berufsgruppen wie Rettungs- und Einsatzkräfte. Diese profitieren insbesondere von Trainingssystemen auf Basis von neuesten VR/AR Technologien.
Serious Gaming im Gesundheitsbereich
Der Einsatz von Mixed Reality Technologien und wissensbasierter Systeme im Gesundheitsbereich wird in verschiedenen bundes- und landesgeförderten Projekten adressiert, an denen auch die Antragsteller beteiligt sind. Der konkrete Einsatz von Mixed Reality Serious Gaming wird jedoch bisher nicht nachhaltig untersucht. Zusammen mit ausgewählten Partnern, z.B. dem Digital Health Lab der Uniklinik Düsseldorf entwickeln wir in gemeinsamen partizipativen Veranstaltungen mit Endanwendern Nutzungsszenarien, die anschließend in einem agilen Prozessansatz als Prototypen realisiert werden. Konkret sollen u.a. Mixed Reality Technologien wie Motion Capturing, Face/Eyetracking und Ansätze für Neural Rendering bei der Interaktion mit fotorealistischen intelligenten Avataren untersucht werden. Diese Ergebnisse und vor allem der entwickelte Workflow zur Erstellung neuer kundenspezifischer Workshops bietet hier umfangreiche Entwicklungsmöglichkeiten für die Antragsteller und Kooperationspartner in NRW.
Museums-Anwendungen
Adaption von Gamification-Methoden, Interaktionsmetaphern und -techniken/Geräten sowie Mixed Reality sollen darauf abzielen, neue Nutzererfahrungen in den Einrichtungen zu unterstützen.
Das Projekt ist auf zunächst zwei Jahre ausgelegt und wird vom Zukunftsfonds NRW gefördert.
Raum für neue Spieleideen: Das neue Game Studio der H-BRS.
Projektleiter
André Hinkenjann
Gründungsdirektor des Instituts für Visual Computing , Forschungsprofessur für Computergrafik und Interaktive Systeme
Forschungsfelder
Standort
Sankt Augustin
Raum
C 167
Adresse
Grantham-Allee 20
53757, Sankt Augustin
Telefon
+49 2241 865 229