Forschungsthemen

Anwendungsbeispiele

Im Vordergrund ist ein Desktop-Computer zu sehen, wo 3D-Rekonstruktionen der Mars-Oberfläche zu sehen sind. Im Hintergrund ist ein Mann mit Virtual Reality-Gear, der sich in diesen Daten in VR bewegt und die Marsoberflächer erkundet.
Mit PRo3D lässt sich die Mars-Oberfläche in Virtual Reality erkunden.

VR-Environment für georäumliche Daten

Unser interaktives 3D-Visualisierungstool PRo3D bietet ein VR-Environment, in welchem georäumliche Daten, die eine natürliche Einbettung im 3D-Raum haben, visualisiert und immersiv erfahrbar gemacht werden. So können beispielsweise Tunnelinspektionen in VR maßstabsgetreu und natürlich remote stattfinden oder Planetenforscherinnen und -forscher die (noch) nicht zugängliche Marsoberfläche realitätsnah vermessen.

Zu sehen ist ein bunter Würfel aus dem einzelne kleine Würfel wegfliegen auf schwarzem Hintergrund.
Animation von Simulationsergebnissen eines Einschlags mit dem hoch-performanten Punktwolken-Renderer Aardvark, basierend auf 1 Million Partikel und unter Berücksichtigung der Porosität der Oberfläche.

Immersive Analyse für Asteroidenabwehr

Im Bereich der Planetenforschung untersuchen wir ebenfalls die Möglichkeiten immersiver Analysetools für zeitabhängige multivariate Daten. In einer Impakt-Studie, die im Rahmen unserer Forschungsmitarbeit des ESA/NASA-Projekts HERA stattfand, haben wir etwa interaktive 3D-Tools entwickelt, mit denen Asteroidenimpaktsimulationen besser und intuitiver zu erfassen sind. Diese Simulationen dienen als Grundlage für die Entwicklung von zukünftigen Asteroidenabwehrstrategien.

Mithilfe von Augmented Reality wird eine 3D-Wasserkraftturbine in einen Büroraum hinein projiziert.
Darstellung einer Wasserkraft-Turbine in Augmented Reality.

Immersive Analytics im Dienst der Wasserkraft

Eines der Ziele des Projekts DIGI-Hydro ist, einen digitalen Wasserkraftzwilling zu entwickeln. Mit Hilfe von Augmented Reality-Methoden soll es Technikerinnen und Technikern in einem Kraftwerk ermöglicht werden, einen Einblick in den aktuellen Zustand der Turbine zu bekommen, ohne dass diese unter realen Bedingungen zugänglich oder einsehbar ist. In einem ersten Prototyp wurde das 3D-Modell einer Turbine auf die Microsoft Hololens geladen und gerendert. Im weiteren Verlauf soll es möglich sein, Schädigungsparameter an der Maschine erkennen zu können (z.B. durch farbliche Markierungen) sowie äußere Einflüsse.

Ein Mann mit Virtual Reality Hardware steht in einer dreiseitigen Cave-Umgebung auf welche projiziert wird, was er in VR sieht. Es handelt sich um eine 3D-Rekonstruktion einer Planetenoberfläche.
Mit neuartigen VR-Lösungen wie dem CosmoScout VR-Visualisierungstool, mit dem man sich durch Cave-Umgebung bewegen kann, werden Weltraumwetter-Ereignisse für Profis wie Laien erfahrbar gemacht. (c) DLR

Komplexes Weltraumwetter wird dank Virtual Reality erfahrbar

In unserem Projekt CosmoWeather arbeiten wir im Auftrag der ESA gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt an intuitiv erfahrbaren Virtual Reality-Umgebungen, die Weltraumwetter-Ereignisse besser begreifbar machen. Im Zentrum steht hier die Entwicklung von zwei innovativen VR-Prototypen, die sowohl Fachleuten als auch der breite Öffentlichkeit das Thema näher bringen.

Visualisierung einer Landschaft in Rheinland-Pfalz mit Überschwemmungszonen
Die Gefährdung eines Ortes in Rheinland-Pfalz wird mittels einer Starkregensimulation ermittelt.

Vermittlung von Hochwassergefahr durch Virtual Reality

Unser international erfolgreiches Hochwassersimulations-Tool Visdom vereint Simulation, Visualisierung und Analyse zum Zweck der hydrodynamischen Modellierung. Zig Gemeinden und Bundesländer im In- und Ausland nutzen dieses Werkzeug bereits für hydrodynamische Simulation und beispielsweise verbesserten Hochwasserschutz. Um Menschen noch besser auf Hochwassergefahren vorzubereiten, diese sozusagen am „eigenen Leib“ erfahrbar zu machen, entwickeln wir ein Hochwasserschutz-Trainingssystem, welches eine interaktive Hochwassersimulation mit einem VR-Client verbindet. Die Zusammenarbeit zwischen Trainer/in und User/in ermöglicht es dem/der Trainer/in, die Fernsimulation von der virtuellen Umgebung aus zu steuern, die Wirksamkeit der eingesetzten Schutzmaßnahmen zu bewerten und die Ergebnisse über mehrere Simulationsläufe hinweg zu vergleichen. Der Trainer bzw. die Trainerin überwacht darüber hinaus die Aktionen der auszubildenden Person über eine verknüpfte Desktop-Anwendung, um bei komplexen Aufgaben unterstützen zu können.

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