Simulationen helfen nicht nur dabei, reale Abläufe besser zu verstehen, sondern können diese auch durch die Möglichkeit, alternative Szenarien und Pläne durchzuspielen, nachhaltig verändern. Besonders zum umfassenden Verständnis und zur Sicherung unserer Lebensräume ist dies von größter Bedeutung, weshalb wir uns seit vielen Jahren mit der Modellierung, Simulation und Visualisierung von Starkregen- und Hochwasserszenarien auf Basis großer Geodatensätze spezialisiert haben. Darüber hinaus entwickeln wir in unseren interdisziplinären Forschungsgruppen verschiedenste innovative Simulationslösungen und -methoden, beispielsweise für die Bereiche Infrastruktur, Bauwesen und Logistik. Um die schnellsten Rechenzeiten und absolute Genauigkeit der Simulationsergebnisse zu gewährleisten, arbeiten wir im Bereich des High Performance Computing an der Entwicklung und Optimierung numerischer Lösungsmethoden. Einen weiteren Fokus setzen wir außerdem auf die smarte Integration von Simulation und 3D-Visualisierung, da dadurch die Präsentation von Ergebnissen besser verständlich und niederschwelliger gestaltet werden kann.
Unsere Simulations-Expertise auf einen Blick
Hydrodynamische Simulation: Starkregen, Kanalnetz, Hochwasser, Flusshochwasser, Versickerung
Energiesimulation für das Bauwesen
Agentenbasierte Simulation: Personenströme
Modellierung von Umweltprozessen
Kanalnetzsimulation
Lichtsimulation
High Performance Computing
Integration von Simulation und Visualisierung
Simulation, Analyse und Visualisierung mit Visdom
In der mehrfach ausgezeichneten Software Visdom haben wir unser Know-how in den Bereichen Simulation, hydrodynamische Modellierung und Visualisierung in einem Tool gebündelt, das Anwenderinnen und Anwender bei der raschen Entscheidungsfindung unterstützt. In einer bislang unerreichten Geschwindigkeit kann Visdom Hochwasser- und Starkregenszenarien extrem großer Gebiete nicht nur simulieren, sondern ermöglicht zugleich eine Analyse – etwa zur Definierung von Gefahrenzonen – und 3D-Visualisierungen der Simulationsergebnisse. Als in vielen Forschungsprojekten mit österreichischen und deutschen Städten und Regionen erprobtes Werkzeug für die Entwicklung von Starkregengefahrenkarten und Katastrophenschutzmaßnahmen, liegt ein weiterer wichtiger Anwendungsbereich von Visdom in Klimawandelanpassung und hochwassersensibler Stadtplanung, etwa für die Schaffung von blau-grüner Infrastruktur und Sponge City-Konzepten.
Die Berechnung von Energie- und Wärmeverbrauch in Gebäuden ist eine komplexe Angelegenheit, die Energieplaner:innen und Gebäudephysiker:innen bis heute vor allem manuell und Schritt für Schritt erledigen musste. Um den Energieplanungs-Workflows zu vereinfachen und beschleunigen, entwickeln wir ein spezielles Planungstool, das Simulation mit digitalen BIM-Zwillingen und interaktiver Visualisierung verbindet, um schnelle und konkrete Lösungen zu Energieeffizienz und HKL (Heizung / Klima / Lüftung) während des Planungsprozesses zu geben. Das BEM-basierende Tool (Building Energy Modeling) ermöglicht es dabei, wichtige Parameter für die thermische Planung eines Gebäudes mit nur einem Klick auszuwählen, zu berechnen, anzupassen und die Simulationsergebnisse in einem interaktiven 3D-Modell zu visualisieren.
Interaktive Echtzeitsimulation von Licht und Beleuchtungssituationen schafft die Möglichkeit, schon im Planungsprozess selbst die richtigen Lichtquellen, Beleuchtungsstärken, Gleichmäßigkeiten u.v.m. zu definieren und so unerwünschte Beschattung, Blendungseffekte oder falsche Lichteinfallswinkel in der realen Umsetzung auszuschließen. Seit über einem Jahrzehnt entwickeln wir gemeinsam mit Beleuchtungsspezialisten aus der Praxis innovative Beleuchtungssimulationssysteme für Gebäude, aber auch große Areale wie Stadien, mit denen durch sekundenschnelle Berechnung und dynamische 3D-Visualisierung sofort deutlich wird, wie gut oder schlecht die geplanten Lichtszenarien funktionieren. Durch die unkomplizierte Echtzeit-Interaktion mit der Simulation durch den Nutzer, einer Funktionalität, auf die wir in verschiedensten Anwendungsbereichen spezialisiert sind, können darüber hinaus Lichteinstellungen und Szenen innerhalb von Sekunden modifiziert und dadurch jede Adaption sofort überprüft werden.
Bei der Simulation von großen räumlichen Daten wird immer mehr auf frei verfügbare Satellitenbilder, wie beispielsweise des europäischen Sentinel-2-Daten, zurückgegriffen. Diese Daten haben jedoch einen grundlegenden Nachteil: Ihre Auflösung ist oft nicht fein genug, um kleinteilige Landparzellen oder spezifische räumliche Details abbilden zu können. Am VRVis erforschen wir neuartige Methoden, um dies mithilfe von Super Resolution Reconstruction-Technologie zu ändern. Dabei werden existierende Bilder KI-gestützt nachgebessert und basierend auf „Bilderfahrungen“ der Künstlichen Intelligenz wichtige Bild- und Oberflächeninformationen nachträglich wiederhergestellt, aus denen dann wichtige Eingangsparameter wie Bodenbeschaffenheit, Verrohrungen oder Gewässerbegrenzungen für die Simulation abgeleitet werden können.
Sehschwäche und Augenkrankheiten wie Grauer Star, Makuladedegeneration oder diabetesbedingte Sehbeeinträchtigungen sind weit verbreitet und werden in unserer immer älter werdenden Gesellschaft zu einem immer drängenderes Thema. Um diesen Herausforderungen bestmöglich begegnen zu können, ist ein besseres Verständnis der individuellen Auswirkungen von eingeschränktem Sehen unerlässlich. In unserer Forschungsarbeit im Bereich Extended Reality haben wir uns daher u.a. auf die Simulation und Visualisierung von Sehschwäche und Augenkrankheiten mithilfe von Virtual- und Augmented Reality-Technologie spezialisiert. Unser Simulationstool XREye ermöglicht es Ärztinnen und Ärzten, Augenkrankheiten besser zu verstehen und infolgedessen behandeln zu können, den öffentlichen Raum barrierefreier zu gestalten, Normen wie Fluchtweg-Leitsysteme neu zu evaluieren u.v.m. Mehr Informationen über XREye
VRVis entwickelt für den Oldenburgisch-Ostfriesischen Wasserverband (OOWV) ein interaktives Visdom-Modell zur Simulation und Visualisierung regional differenzierter Starkregenereignisse für das gesamte Verbandsgebiet.
Im Rahmen des Forschungsprojekts WiCiD entwickelt das VRVis im Auftrag von DHI Schweden eine interaktive Visdom-Webanwendung für die Stadt Göteborg.
InPlan und VRVis entwickeln ein Visualisierungs- und Simulationspaket zur Energieplanung von Gebäuden, welches eine intuitive Optimierung in Hinsicht Energieeffizienz und Behaglichkeit ermöglicht.
Ein hochaufgelöstes Basismodell des gesamten Bundeslandes Rheinland-Pfalz macht Starkregen- und Hochwassersimulationen für verschiedene Nutzergruppen zugänglich.
VR und AR schaffen für die Automobilindustrie gerade in der Prototyping-Phase ganz neue Möglichkeiten: Anhand perfekter digitaler VR-Zwillinge kann einfach überprüft werden, wie sich neues Design oder Adaptionen auf den Prototyp auswirken.
Das Projekt Rail4Future arbeitet an der Gestaltung eines digitalen Bahnsystems der Zukunft. Dafür wird eine neuartige und vollständig virtuelle Validierungsplattform für großskalige Simulationen ganzer Bahnstrecken zur Effizienzsteigerung der bestehenden Schieneninfrastruktur entwickelt.
Im Projekt Raincloud wird die Simulationssoftware Visdom zur Bewältigung der sich mehrenden Herausforderungen in der Wasserplanung und dem Katastrophenschutzmanagement angesichts des Klimawandels optimiert und erweiter.
HORA 3D eröffnet als weltweit einzigartige objektbezogene 3D-Visualisierung von Hochwasserrisiken neue Möglichkeiten der Klima- und Risikokommunikation für die breite Öffentlichkeit.
Die hydrodynamischen Simulationen von Visdom ermöglichen in der App "PegelAlarm" punktgenaue Wasserstandsprognosen an beliebigen Punkten einer Gewässeroberfläche.
Seit vielen Jahren befassen wir uns mit allen Aspekten rund um hydrodynamische Modellierung. Mit unserer Software Visdom können wir verschiedene Szenarien modellieren und bieten dies auch als Service an.
Wir erstellen eine digitale Kopie einer Gemeinde und simulieren Wetterereignisse, um gefährdete Gebäude und Infrastrukturschwachstellen zu finden.
Um die Daten aus Simulationen und Messungen im Automobilbereich voll auszuschöpfen, kombinieren wir interaktive und automatische Visual Computing-Methoden, um intuitive, effiziente und effektive Lösungen zu finden, die in der täglichen Routine von Ingenieurinnen und Ingenieuren anwendbar sind.
Praktisches Hochwassermanagement mit der Entscheidungssoftware Visdom, welche Hochwasser- und Starkregenereignisse simuliert und visualisiert.
Starkregenereignisse nehmen in ganz Europa zu. Im EU-Projekt RAINMAN hat das VRVis ein interaktives Modell zur Visualisierung von Verlauf und Folgen von möglichen Hochwasserszenarien durch Starkregen für die Stadt Graz entwickelt.
Digitale Darstellungen der realen Welt und digitale Zwillinge werden für die Planung, Lagebeurteilung und Entscheidungsfindung immer wichtiger.
Das Projekt HORA 3 konzentriert sich auf die Hochwassermodellierung für alle Flüsse und Bäche Österreichs. Das Ergebnis sind detaillierte Hochwasserrisikokarten für verschiedene Jährlichkeiten.
Entscheidungsunterstützungssystem für Hochwasser und Überflutungen für den Handelsbezirk Shenzen, China.
Hochwasserschutz durch Simulation und Visualisierung: Minderung der Auswirkungen von Überschwemmungen sowie Kommunikation von Maßnahmen an die Öffentlichkeit.
Forschung und Entwicklung von neuartigen interaktiven Visualisierungsmethoden zur Visualisierung und zum Verständnis komplexer Systeme.
Hochwertige Beleuchtungssimulation erfordert eine dynamische, interaktive, realistische Echtzeit-Beleuchtungssimulation für verschiedene komplexe architektonische Umgebungen.
Visuelle Analytik für Modellierung und Simulation: Verbesserung von Simulationsaufbau und Entwurfsszenarien mit Werkzeugen und Methoden der Visual Analytics.
Workflows der nächsten Generation zur interaktiven Wissensgenerierung aus Bildern und Simulationen.