Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen

Mixed Reality

Als Mixed Reality (hybride Reality) bezeichnet man die Verschmelzung von realen- und virtuellen Welten, um neue Umgebungen und Visualisierungen zu erzeugen, in denen sowohl physische als auch digitale Objekte in Echtzeit koexistieren und interagieren.

Mixed Reality findet nicht nur in der physischen- oder der virtuellen Welt statt, sondern ist eine Mischung aus der Realität und virtueller Realität, die Augmented Reality ebenso wie Augmented Virtuality durch immersive Technologie umfasst. Studien belegen, dass durch die Einführung von räumlich registrierten virtuellen Obejekten, die über die direkte Sicht einer Person auf eine reale physische Umgebung gelegt werden die menschliche Leistung erheblich verstärkt werden kann.

Virtual Reality (VR)

Die Forschung hat gezeigt, dass wir uns 20% von dem was wir hören, 30% von dem was wir sehen und bis zu 90% von dem was wir tun oder simulieren wieder erinnen. Für letzteres liefert Virtual Reality ein tadelloses Beispiel. VR ist ein noch sehr neues Medium, das Potenzial für völlig neue und einzigartige soziale Anwendungen und Darstellungen bietet. Reale physische Bewegungen, die sich dank der Bewegungssteuerung in VR widerspiegeln erzeugen eine neue Wahrnehmung von sozialer Präsenz. Einen virtuellen Raum mit einem anderen Nutzer zu teilen und mit diesem zu interagieren ermöglicht neue digitale Kooperationsszenarien.Um Wissen differenziert zu vermitteln, können Studierende an jeden vorstellbaren Ort gebracht werden. Relevante Kursinhalte können somit plasitischer dargestellt werden, als es bisher möglich war. Gruppenarbeit und Diskussionen sollen mit Hilfe von VR erleichtert werden. Reale Situationen können sehr präzise representiert- und neu erworbenens Wissen direkt angewendet werden.

Augmented Reality (AR)

Heutzutage können wir einige hervorragende Beispiele für Augmented Reality in der weltweiten Bildungsnutzung finden. Die Fähigkeit, Realität und digitale Inhalte miteinander zu verbinden, hat sich langsam durchgesetzt und eröffnet mehr Möglichkeiten für Pädagogen und Schüler.Im Unterricht wird AR genutzt, um Unterrichtsmaterial mit AR-Funktionen zu unterstützen.AR bietet die Fähigkeit alles, was in einem Klassenzimmer, oder am Computer nur schwer vorstellbar ist als 3D-Modell zu rendern. Abstrakter und komplexer Inhalt kann mit Hilfe von visuellen Modellen dargestellt werden und ermöglicht Studenten somit ein tiefgehenderes Verstängnis zu erlangen. Dies bietet alternative Wege einer Integration von theoretischem Material in ein reales zu Konzept. Mit speziellen Apps beispielsweise können Medizinstudenten Teile des Körpers individuell erkunden und die menschliche Anatomie somit leicht erlernen.Darüber hinaus kann die Verwendung von AR-Funktionen ihnen beim virtuellen Lernen und Üben mit vollständig digitalem Inhalt oder zusätzlichen 3D-Modellen helfen.

Multiuser Collaboration in der Lehre

Virtual- und Augmented Reality in der Bildung wird bald das Lernen, wie wir es kennen, revolutionieren. VR und AR wird Ort und Zeit des Lernprozesses vollständig verändern und zusätzliche Wege und Methoden eröffnen. Lernen sollte kreative und interaktive Elemente haben. VR und AR können auf verschiedene Arten dazu beitragen, Studenten und Schülern zusätzliche digitale Informationen zu jedem Thema zu geben, während komplexe Informationen leichter verständlich werden.

3D Scans

3D-Laserscanning ist eine berührungslose, zerstörungsfreie Technologie, die die Form von physischen Objekten mit Hilfe einer Laserlichtlinie digital erfasst. 3D-Laserscanner messen feine Details und erfassen Freiformen und Oberflächen um schnell und hochpräzise Punktwolken zu erzeugen. Sie sind folglich in der Lage die exakte Größe und Form eines physischen Objekts als digitale dreidimensionale Darstellung zu erfassen. Das 3D-Laserscanning eignet sich ideal für die Messung und Inspektion von konturierten Oberflächen und komplexen Geometrien, die große Datenmengen für ihre genaue Beschreibung benötigen, oder traditionelle Messmethoden nicht praktikabel sind.

3D Scans - BIM

Building Information Modeling (BIM) ermöglicht Architekten, Designern, Ingenieuren, Herstellern, CGI-Experten, Entwicklern und Auftragnehmern die Zusammenarbeit. Durch das Arbeiten mit demselben 3D-Gebäudeinformationsmodell können Projekte mit größerer Effizienz und Genauigkeit entworfen, konstruiert und verwaltet werden.

3D-Laserscanning hilft dabei, eine sachliche und genaue Grundlage zu schaffen, die die erforderlichen Dimensionen komplexer Umgebungen und Geometrien für BIM erfasst und erweitert. Mit Hilfe von 3D-Scans können sowohl Innere-, als auch Äußere Strukturen erfasst und somit präzise 3D-Modelle und 2D-Zeichnungen erstellt werden. Die Umwandlung von 3D-Laserscans in 3D-Modelle ist die schnellste und genaueste Methode zur Bereitstellung von Bestandsobjekten.

Sportmedizin - Schmerztherapie Pilotstudie

Die Nutzung von modernen 3D Engines ermöglicht es hoch immersive VR Umgebungen zu erschaffen. Zu Beginn soll analysiert werden welcher Grad von Immersion erreicht werden kann und welche Patientengruppen auf unterschiedliche visuelle Reizgruppen reagieren. Parameter wie:

  • Visuelle Metaphern
  • Überzeichnung
  • Minimalisierung

sollen hierbei zunächst auf Ihren Wirkungsgrad hin untersucht und für einzelne Anwendungen in einem direkten Feed-Back Loop durch die entsprechenden Patientengruppen optimiert werden.

Ebenfalls untersucht werden soll die Anwendung von immersionssteigernden Eingabegeräten (z.B. Hand- bzw. Fingertracking) und die Integration von Laufbändern oder robotischen Wiederstandsgebern. Auch Grundaspekte der Interaktionssicherheit, sowie die Integration der VR/AR Sensorik und die Bildgebung in klinischen Umgebungen werden evaluiert.

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