Mo, 20. November 2017

„Holo-Deck 1.0“

23.04.2013 10:15

TU Wien erschafft virtuelle Welten ohne Grenzen

Wissenschaftler der TU Wien haben eine neue Virtual-Reality-Technik entwickelt, die es ermöglicht, fast endlos erscheinende virtuelle Welten zu erzeugen. Während man durch die virtuelle 3D-Welt geht, wird die Position des nächsten Raumes automatisch berechnet – und zwar so, dass er in den real zur Verfügung stehenden Platz passt. "Dadurch glaubt man, durch riesige labyrinthartige Korridorsysteme zu spazieren, wird in Wirklichkeit aber vom Computer bloß immer wieder im Kreis geführt", so die TU Wien über ihre in Anlehnung an "Raumschiff Enterprise" scherzhaft "Holo-Deck 1.0" genannte Entwicklung.

Mit einer 3D-Brille kann man riesengroße virtuelle Welten erleben. Spätestens wenn man in eine reale Wand läuft, wo die elektronische Brille einen virtuellen Freiraum anzeigt, stellt man aber schmerzhaft fest, dass virtuelle und wirkliche Realität nicht ganz zueinander passen. Denn normalerweise kann die 3D-Welt nur so groß sein wie der reale Platz, der zur Verfügung steht.

Zusammen mit Kollegen des Southern California Institute for Creative Technologies hat die Virtual-Reality-Forschungsgruppe der TU Wien für dieses Problem jedoch einen Ausweg gefunden - dank eines vom Computer erzeugten Systems von einander überlappenden Korridoren und Räumen.

Viele Zimmer am selben Ort
"Jedes unserer virtuellen Zimmer hat vier Türen, die jeweils über einen Korridor zu einem anderen virtuellen Zimmer führen", erklärt Professor Hannes Kaufmann vom Institut für Softwaretechnik und interaktive Systeme der TU Wien. Von welchem Zimmer man in welche anderen Zimmer gelangen kann, ist also von Anfang an vorgegeben. Die genaue geometrische Lage der Zimmer und Korridore zueinander ist aber zunächst völlig offen. Sie hängt davon ab, an welcher realen Position sich die Testperson in dem etwa hundert Quadratmeter großen Testbereich gerade befindet.

Erst wenn die Testperson durch eine virtuelle Tür geht, werden der Verlauf des Korridors und die Lage des nächsten Zimmers berechnet – und zwar so, dass die Testperson auf diesem Weg den vorgegebenen realen Raum nicht verlässt und nicht an reale Wände stößt. Das virtuelle Zimmer, in das man dabei gelangt, kann sich mit dem vorhergehenden Zimmer überlappen – die Versuchsperson bemerkt das kaum, wenn sie dazwischen ein Stück durch einen verwinkelten Korridor gehen musste.

Der Mensch ist ein schlechtes Navigationsgerät
"Ist unsere Konzentration auf Objekte gelenkt, bemerken wir kleinere Änderungen im Raum nicht, die außerhalb unseres Blickfelds liegen", erklärt Kaufmann. Genau diesen Schwachpunkt in der menschlichen Wahrnehmung nützt er in seinem Virtual-Reality-System aus. Die Testpersonen bemerken kaum, dass die Welten, durch die sie spazieren, geometrisch gar nicht möglich wären. Subjektiv halten sie den durchwanderten Bereich für viel größer als die Fläche, die ihnen tatsächlich real zur Verfügung steht.

Virtueller Museumsbesuch und Computerspiele der Zukunft
Das Team rund um Kaufmann will die Methode jetzt noch weiter entwickeln. "Wir haben noch einige Ideen, wie man diese Raum-Illusion noch verstärken kann", so Kaufmann. Einsatzmöglichkeiten für die Technologie sieht er in erster Linie in virtuellen Welten, in denen der Inhalt der virtuellen Zimmer im Zentrum der Aufmerksamkeit steht, nicht die Geometrie der Räume selbst – etwa bei virtuellen Museumsbesuchen oder beim Erforschen abwechslungsreicher virtueller Welten in den Computerspielen der Zukunft.

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