Virtual Reality und ihre Möglichkeiten

Virtual Reality ist kein Phänomen der Videospielindustrie, sondern findet auch außerhalb viele Einsatzorte. Zum Beispiel im Bereich des Hausbaus: Bauinteressierte können durch ihr virtuelles Haus schlendern, bevor der Grundstein gelegt ist. Eine Erfahrung, die um viele Faktoren erweitert werden kann.

Das Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) untersucht mithilfe der Virtual Reality 3D-Visualisierung für Planungsprozesse. Davon profitieren Stadtplaner, Projektentwickler, Architekten, Bauherren oder Verkehrsexperten, da komplexe Strukturen verständlich in 3D-Modellen dargestellt werden.

Das Team "Virtual Environments" setzt sich, unter der Leitung von Dipl. Ing. Günter Wenzel, mit der Anwendung der virtuellen Realität in der industriellen Praxis auseinander. Projekte der Baubranche stehen im Fokus, sowie die Nutzung moderner VR/AR-Technologien zur Optimierung komplexer Produkte. Im Interview erklärt Günter Wenzel, wie die Baubranche von Virtual Reality profitiert.

Augmented sowie Virtual Reality (AR/VR) sind komplexe Begriffe. Wie würden Sie sie einem Laien erklären?
Günter Wenzel: Virtual Reality soll ein möglichst realistisches, räumliches Erleben eines digitalen Gebäudes, Produkts oder Szene ermöglichen. Im Endeffekt soll das virtuelle Objekt also wie ein realer Raum wahrgenommen werden. Der Nutzer soll sich möglichst als Teil des virtuellen Szenarios verstehen – also so tief wie möglich in das virtuelle Szenario eintauchen. Augmentes Reality auf der anderen Seite ergänzt einen realen Raum mit virtuellen Erweiterungen.

Neben der Visualisierung spricht VR prinzipiell auch andere Sinne an: zum Beispiel Haptik oder Geruch. Allerdings sind diese Wahrnehmungen nur schwer umsetzbar. Die Akustik hingegen ist bereits häufig Teil von VR-Anwendungen. Von einer realistischen Raumakustiksimulation in Echtzeit ist man derzeit jedoch noch weit entfernt. Diese wäre nötig um beispielsweise die Auswirkung von Möblierungsvarianten hörbar zu machen. Das Fraunhofer IAO arbeitet konstant an der Weiterentwicklung der VR-Techniken, auch im Bereich Geruch und Haptik.

Was ist das Building Information Modeling (BIM)?
Das Building Information Modeling ist eine Planungsmethode für Gebäude. Geometrische Objekte werden dabei mit Informationen und Regelbezügen versehen. Damit ist eine Wand nicht nur ein Strich im Grundrissplan, sondern in ihrem Aufbau klar definiert. Der Vorteil davon ist, dass man somit die Mengen, Massen und sowieso die Kosten direkt aus der Planung ableiten kann. Außerdem kann ein Fenster dann nicht mehr falsch gesetzt werden, da die Platzierung durch Regeln klar bestimmt ist.

Lässt sich das Building Information Modeling auch in der Planungsphase von Einfamilienhäusern anwenden?
BIM ist eine Grundlage für das Smart Home. Dazu müssten die Systeme jedoch untereinander gut vernetzt sein. So könnte man über den Digitalen Zwilling des Hauses abrufen, welchen Zustand eine technische Komponente hat, wann sie eingebaut wurde, wer sie wartet und im Schadensfall einen Reparaturhinweis geben.

Gibt es auch Nachteile bei der Nutzung von VR-Systemen?
Ich sehe keine Nachteile bei der Nutzung von VR, da sich leicht sehr komplexe Dinge darstellen und kommunizieren lassen.

Könnte Motion Sickness ein Problem darstellen?
Bei großen Systemen tritt das weniger auf. Wobei jedes System Probleme verursachen kann, wenn sich ein Nutzer zu schnell durch den virtuellen Raum bewegt. Mit Vorsicht sollte man auch unnatürliche Bewegungen wie beispielsweise das Fliegen durch die Szene behandeln. Idealerweise positioniert man den Nutzer virtuell an relevanten Standpunkte. Dort kann er sich dann umschauen und langsam bewegen. Dann besteht in der Regel auch keine Gefahr an Motion Sickness zu leiden.

Wie haben Kunden auf VR reagiert?
Bisher war das Feedback durchweg positiv. VR ist effizient und erlaubt eine fast fehlerfreie Kommunikation. Zudem kommt es bei Besprechungen mit mehreren Teilnehmern in virtuellen Systemen durch gegenseitiges Verständnis zu einem ganz neuen sozialen Miteinander. Durch VR können Architekten und Fachplaner dem Kunden einen besseren Eindruck des Entwurfs verschaffen und ihn somit optimal bei anstehenden Entscheidungen unterstützen.

Wie sieht die Zukunft der VR-Systeme aus?
Eine Anbindung an die Anwendungsfälle, an Prozesse und Daten ist von zentraler Bedeutung für den Erfolg von VR, denn ohne eine gute Datengrundlage hilft die beste Visualisierungstechnik nichts. Die Qualität der Daten muss also passen. Natürlich hat man aber auch einen hohen Anspruch an die Technik: Das Bild muss stereoskopisch sein, der Maßstab sollte möglichst 1:1 sein, so dass die reale Umgebung des Nutzers und die virtuelle Welt perfekt überlagert werden, die Echtzeitfähigkeit der Rechenleistung muss gewährleistet sein, so dass ein "Ruckelfreies" Erleben möglich ist.

Die VR-Systeme entwickeln sich rasant durch Entertainment und Videospiele. Einsteiger-Systeme kosten zwischen 300 und 800 Euro, werden dadurch für den Privathaushalt erschwinglich und können natürlich auch für professionelle Dienstleistungen benutzt werden.

Technik, Brille und Auflösug machen extreme Fortschritte. Auch der Einsatz der verschiedenen VR-Systeme wird selbstverständlicher. Zudem sind die Geräte robust und absolut wartungsarm. Dadurch entwickelt sich die Technik sehr schnell in die Breite und wird immer mehr genutzt. Jeder mit einem Handy und einem günstigen Cardboard kann VR erleben und ausprobieren. Die Weiterentwicklung der Technik geht auf jeden Fall in großen Schritten voran.

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