|
Unter der Leitung von Prof. Dr. Hans Hagen
werden im Forschungsbereich Intelligente
Visualisierungs- und Simulations-
systeme (IVS) interaktive Techniken entwickelt, um Inhalte
und Begriffe sowohl aus der KI als auch aus technischen Simulationen
sichtbar und begreifbar zu machen. Dabei sind insbesondere
Virtual Reality (VR) - Methoden von grundlegendem Interesse,
die ihre Anwendung u.a. im Bereich der Menschmodellierung
und der medizinischen Informationssysteme finden.
Human Factors
Die Simulation "virtueller Menschen im Rechner"
gewinnt in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten eine immer
größere Bedeutung. So lassen sich durch das frühzeitige
Einbeziehen des "Faktors Mensch" in die Produktentwicklung,
der Analyse von Arbeitsabläufen oder der Untersuchung
von Arbeitsplatz- und Produktergonomie, sowohl der kosten-
und zeitintensive Bau von Prototypen reduzieren als auch die
Qualität des Produktes selbst verbessern. Im Automobilbereich
werden dreidimensionale Menschmodelle eingesetzt, um bereits
Fahrzeuge, die zunächst nur in Form von CAD-Daten vorliegen,
hinsichtlich ihres Komforts zu bewerten. Ganze Gruppen virtueller
Fahrer greifen nach nicht realen Lenkrädern, setzen ihre
Füsse auf fiktive Pedale oder versuchen, die noch in
der Entwicklung befindlichen Bedienelemente zu erreichen.
Anhand der Ergebnisse ihrer Untersuchungen läßt
sich die Konstruktionsvariante bestimmen, die für die
anvisierte Käuferschicht das "bestmögliche" Fahrzeug
darstellt. Die Arbeitsgruppe Human Factors beschäftigt
sich in Umfeld "virtueller Menschen" speziell mit der Analyse
und Entwicklung von Techniken, die eine möglichst realistische
Repräsentation des menschlichen Körpers ermöglichen.
|
|
Neben einer korrekten Anthropometrie, d. h. realen Körpermaßen
und Proportionen, gehören hierzudie Simulation innerer
physikalischer Grüssen, wie Masse, Schwerpunkt, Trägheit,
etc. sowie deren Bezug zu externen Kräften. In diesem
Zusammenhang ist auch das Projekt R-BASIS-RAMSIS Body
And Seat Interaction Simulation - zu sehen (Bild links).
|
Im
Auftrag der Firma TECMATH GmbH & Co.KG werden hier Methoden
zur Simulation der Verformung von Oberschenkel und Becken
beim Einsitzen in den Fahrzeugsitz entwickelt und als
Erweiterung in das 3D- Ergonomie - Menschmodell RAMSIS
integriert.
|
Medizinische
Informationssysteme
Die zunehmende Spezialisierung in der Medizin
führte in den letzten Jahren zur Entwicklung individueller
Hard- und Softwarelösungen für klinische Anwendungen.
Die daraus resultierende Dezentralisierung in selbständig
operierende Abteilungssysteme bewirkte u. a. eine erhebliche
Steigerung des Patientendurchsatzes und leistete damit einen
wichtigen Beitrag zur Kostensenkung. Der Aufbau autonomer
Abteilungssysteme macht jedoch die Entwicklung eines speziellen
Kommunikatiossystems erforderlich, das die Informationen der
einzelnen Abteilungen konsistent hält. Die durch die
Spezialisierung bedingte Zunahme an klinisch relevanter Information
ergibt eine grüssere Effizienz jedes einzelnen Teilsystems,
erfordert allerdings zur optimalen Ausnutzung einen stark
verbesserten Informationsfluss zwischen den verschiedenen
Abteilungssystemen. Dabei wachsen sowohl die technischen Anforderungen
an die Kommunikations-
infrastruktur als auch der Bedarf an der Integration einzelner
Informationen zu einem Gesamtbild. Insbesondere der zuletzt
genannte Aspekt wird in Zukunft einen wesentlichen Beitrag
zur effizienten und wirtschaftlichen Organisation der klinischen
und administrativen Informationsverarbeitung leisten. Im Rahmen
des Landespilotprojektes ReMIS werden zu diesem Zweck geeignete
Methoden und Verfahren entwickelt, die den Entscheidungsträgern,
den behandelnden Ärzten und den medizinischen Wissenschaftlern
die erforderlichen Informationen an jedem Ort aktuell und
sicher zur Verfügung stellen. Im Gegensatz zur dezentralen
Informationsverarbeitung erfordert die Integration eine zentrale
Archivierung und Verwaltung der Daten, ohne daß es dabei
zu redundanten bzw. inkonsistenten Datenbeständen kommt.
Primäres Ziel ist die Entwicklung eines integrierten
Informationssystems, das den garantierten, gesicherten und
standardisierten Fluß von Dokumenten jeder Art gewährleistet.
Integraler Bestandteil dieses Informationssystems ist eine
zentrale Datenbank mit definierter Zugriffsberechtigung und
klar vorgegebener Kommunikations schnittstellen, die den verschiedenen
Anwendergruppen mit Hilfe der multimedialen Patientenakte
eine spezielle Sicht auf die Datenbestände erlaubt. ReMIS
wird vom Sozial- und vom Wirtschaftsministerium des Landes
Rheinland-Pfalz gefördert und ist ein Gemeinschaftsprojekt
des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche
Intelligenz, des Regionalen Hochschulrechenzentrums, der Universität
Kaiserslautern und der Westpfalz-Klinikum GmbH.
Grundlagenforschung - Virtual Reality
|
|
Die
computergestützte, interaktive Erzeu-
gung von virtuellen Umgebungen ist eine vielversprechende
und schnell wachsende Technologie, wobei insbesondere
die Visualisierung des Simulationsverlaufs bzw. der
Simulationsergebnisse Gegen-
stand aktueller Forschung ist.
|
Eine
wichtige Aufgabe ist die Einbeziehung und Immersion, d. h.
das "Eintauchen" realer Personen in die vom Computer
künstlich erzeugten Welten. Der Benutzer hat die Möglichkeit,
mit dem Computer in der nachgebildeten Welt in einer intuitiven
Weise zu interagieren. Dies ermöglicht auch die Nachbildung
von Situationen, die ein Mensch in einer realen Welt nicht
erleben kann. Die Erzeugung und Manipulation virtueller Umgebungen
stellt an die benötigten Visualisierungssysteme hohe
Anforderungen. Bei der Verwendung von VR-Systemen gibt es
derzeit noch weitere fundamentale Probleme. Der Benutzer ist
in der virtuellen Umgebung nur unzureichend repräsentiert
und verliert aus diesem Grund schnell die Orientierung. Durch
nicht vollständig optimierte Computerprogramme und vergleichsweise
niedrige Rechnerleistung ist darüber hinaus eine interaktive
Visualisierung nur bedingt möglich. Um ein flüssiges
Arbeiten im virtuellen Raum zu gewährleisten, unterliegt
die Interaktion vorgegebenen Antwortzeiten. Daher sind weitere
wichtige Aspekte automatische Anpassung an die Rechnerleistung,
Modularität, Plattform unabhängigkeit, Integration
moderner Multimediatechniken und Anwendbarkeit im World Wide
Web. Ziel des Forschungsvorhabens VRV ist die Konzeption und
Entwicklung eines objektorientierten Virtual Reality Visualisierungs-
systems, das den aufgeführten Kriterien genügt.
Der zu entwickelnde Prototyp wird u.a. an ausgewählten
Anwendungen aus dem Architekturbereich evaluiert.
A. Divivier, M. Münchhofen, R. van Lengen
|
|
|
zurück
zur Startseite |
|
Intelligente Visualisierungs- und Simulationssysteme |
|
Die
Wissenschaftliche Spezialbibliothek des DFKI |
|
Veröffentlichungen |
|
Vorträge
zur Ernennung als Research Fellow |
|
Die Seite der Geschäftsleitung |
|
Bericht
CeBIT 1999 |
|
3. Alumni-Treffen am DFKI |
|
Grundsteinlegung
für den DFKI-Erweiterungsbau |
|
Der
Stellenmarkt |
|
SmartKom
- Dialogische
Mensch-Technik-
Interaktion |
|
Impressum |
|