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Forschungsthemen

Extended Reality (XR)

Extended Reality (XR) ist ein Überbegriff für alle Formen immersiver Technologien, die reale und virtuelle Environments kombinieren. Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) erschaffen auf jeweils eigene Weise aus 3D-Bildern computergenierte Wirklichkeit. Während VR dabei die reale Welt virtuell so detailreich abbildet, dass eine völlige Immersion des Users bzw. der Userin stattfindet, erweitert AR die Realität durch Einblendung oder Überlagerung von Informationen oder Bildern.

Forschungsschwerpunkte

Zwei Forscherinnen sitzen vor einem Desktop-Computer. Eine von ihnen hat ein VR-Headset auf.

Wie unser Unternehmensname schon verrät, forschen wir seit unserer Gründung im Bereich Virtual, Augmented und Mixed Reality. Dank erschwinglicher Hardware sind diese immersiven Technologien mittlerweile in der Mitte der Gesellschaft angekommen. Unsere Forschungsschwerpunkte sind dabei Immersive Analytics sowie Trainings- und Planungsanwendungen. Beim Forschungsthema Immersive Analytics suchen wir nach neuen Lösungen, um die Barrieren zwischen Menschen und ihren Daten abzubauen. Der Mensch lebt in einer 3D-Welt und ist es gewohnt, 3D-Informationen zu verarbeiten und mit diesen zu interagieren. Wir nutzen VR- und AR-Technologien für die Visualisierung von komplexen Informationen - das vereinfacht die Datenanalyse und verbessert das Datenverständnis. Die Userin oder der User steht in der Visualisierung der eigenen Daten, nicht bloß davor.

Ein weiterer Fokus unserer Forschung richtet sich auf VR-Trainingsanwendungen, die es Userinnen und Usern ermöglichen, in hochrealistische Umgebungen und Ereignisse einzutauchen und nachhaltige Lernerfahrung zu sammeln. Virtual Reality ist das perfekte Werkzeug, um Szenarien nachzustellen, die sonst zu schwierig oder zu teuer sind, um sie "in echt" zu trainieren. Dies trifft besonders auf Szenarien zu, die für den Mensch oder seine Umgebung gefährlich sind oder sich durch große Szenenkomplexität und Kollaborationsbedarf auszeichnen.

Der dritte Schwerpunkt unseres Forschungsbereichs Extended Reality liegt in der Planung. Planungsprozesse sind komplex und fehleranfällig. 3D-Visualisierungen in Verbindung mit Virtual Reality bilden die optimale Grundlage für ein besseres Verständnis der Daten und bessere Kommunikation über das Projekt und dessen Fortschritt. Ebenso im Bereich der Planung forschen wir an der Verbindung von Mixed Reality und BIM (Building Information Modeling). Mithilfe von MR übersetzen wir die dreidimensionalen, rechnerbasierten BIM-Gebäudemodelle in die Realität, um Bau- und Planungsprozesse zu optimieren und zu erweitern. Durch den zusätzlichen Einsatz von Extended Reality gewinnen Planungs- und Ingenieursteams ganz neue Perspektiven, indem sie die die 3D-Modelle losgelöst vom Bildschirm betrachten und tatsächlich dreidimensional betreten können. Entlang unseres Firmenmottos "Wer sieht, der versteht", zeigt sich eine on-site Modellbegehung als beste Option, um Kommunikationsprobleme und Bauhindernisse aus dem Weg zu räumen.

KONTAKT

Dipl.-Math.in Dr.in Katja Bühler

science(at)vrvis.at+43 1 908 98 92

Referenzprojekte

Eine Frau hat eine VR-Brille aufgesetzt und bewegt sich mithilfe der VR-Controller in der virtuellen Realität, ein Bundesheer-Soldat steht an ihrer Seite.
Verteidigungsministerin Klaudia Tanner testet die VR-Anwendung, die das VRVis in Kooperation mit dem Institut für Militärisches Geowesen entwickelte.

Virtual Reality für militärische Einsatzplanung

Das österreichische Bundesheer plant mit einer von VRVis entwickelten VR-Anwendung Manöver und Einsätze in aller Welt. Aus Satellitenbildern werden urbane Szenen in 3D rekonstruiert, sodass sich die User und Userinnen frei darin bewegen können: zum Training von Ortskenntnis, zur Einsatzplanung bis hin zu Manöverübungen oder zur Planung von Rettungseinsätzen. Diese VR-Anwendung ist eine wichtige Applikation für moderne Streitkräfte, da sie gleich mehrere Vorteile bietet: Komplexe geografische Inhalte werden vermittelt, die nicht auf zweidimensionalen Karten transportiert werden können, Einsatzgebiete werden "aus der Ferne" kennengelernt und alle Vorgänge in der Simulation werden zur Befehlserstellung und Planung dokumentiert.

Eine Forscherein in Laborschutzanzug steht in einem Labor und hat die Hand in der Luft, während sie eine Augmented Reality-Anwendung nutzt.
Forscherin Milena Nowak testet den immersiven AR-Prototypen zur Optimierung von Labor-Workflows.

Augmented und Mixed Reality in der Pharma-Industrie

Die pharmazeutische Forschung und Entwicklung zeichnet sich durch hohe Qualitätsanforderungen aus. Um die laufende Prozessentwicklung zu verbessern, setzt ein internationaler Pharma-Konzern auf eine Augmented Reality-Lösung des VRVis. Die AR-Lösung findet Einsatz in den Labors beim Monitoring laufender Experimente und hilft bei der Optimierung der Arbeitsabläufe durch Benutzerführung als auch Ermöglichung eines weltweiten, kollaborativen Arbeitens.

Links ein Mann mit einer VR-Brille, rechts die beiden Bilder, die er durch die Brille sieht: das linke Bild weist eine Sehbeeinträchtigung auf.
Im Forschungsprojekt "XREye" von Katharina Krösl, Mitglied unserer Multiple Senses-Gruppe, werden in Kooperation mit Augenärztinnen und -ärzten realitätsnahe Simulationen von Seheinschränkungen und Augenkrankheiten entwickelt, um öffentliche Orte und deren Beleuchtungs- und Leitsysteme inklusiver zu gestalten.

Simulation von Augenkrankheiten und Sehvermögen

Weltweit gibt es 2,2 Milliarden Menschen, die an einer Sehschwäche oder Augenkrankheit leiden. Nicht zuletzt durch unsere immer älter werdende Gesellschaft nehmen auch altersbedingte Sehbehinderungen rasant zu und werden beispielsweise für Raumplanung und Architektur zu einem immer wichtigeren Thema. Mit unserer Forschungsarbeit im Bereich Seheinschränkungen und Augenkrankheiten hat es sich darum zur Aufgabe gemacht, in Zusammenarbeit mit Augenärztinnen und –ärzten Sehschwächen wie Makulardegeneration oder Grauer Star so realitätsnah wie möglich in Virtual und Augmented Reality zu simulieren, um durch ein VR-Headset die Welt aus der Sicht von Menschen mit Sehschwäche erfahrbar zu machen.

Vier Säulen eines antiken römischen Grabmals, die von Luftaufnahmen 3D rekonstruiert wurden.
Vier Orthofotos der Igeler Säule an der Mosel: 3D Rekonstruktion von Aufnahmen, die entstanden sind, während das römische Grabmal restauriert wurde.

Rekonstruktion von historischen Gebäuden, Denkmälern und Cultural Heritage-Wahrzeichen

Von allen Bausubstanzen sind historische, denkmalgeschützte Gebäude sowie Wahrzeichen am meisten vom Zahn der Zeit bedroht. Das VRVis nutzt Drohnenaufnahmen und 3D-Laserscans, um mit Hilfe von Extended Reality-Methoden diese Architektur- und Kulturdenkmäler zu rekonstruieren und in Virtual Reality erfahrbar zu machen. Dies dient der Dokumentation und Kulturvermittlung, indem selbst die kleinsten und feinsten Fassadenelemente oder Schmuckelemente abgebildet werden können. Diese Modelle erleichtern außerdem die Dokumentation von Fassadenveränderung, die Instandhaltung sowie vorausschauenden Wartung.

Publikationen

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Projekte

Awards