| URL: | http://netzspannung.org/database/115525/de |
| Last update: | 28.11.2003 |
| Date of print: |
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Dom von Siena |
Kurzdarstellung
Kurzbeschreibung
Ziel des Projektes ist die Erforschung neuer VR-Technologien zur immersiven Wissensvermittlung im Bereich komplexer, kultureller Erbgüter. Im Vordergrund stehen neue Konzepte, um historische, architektonische und kulturelle Informationen in eine immersive, virtuelle Umgebung einzubinden und in einer interaktiven Geschichte erlebbar zu machen. Dazu gehören Konzepte zur Wissensvermittlung (digital storytelling, virtuelle 3D-Avatare und 3D-Agenten), die Entwicklung geeigneter Authoring-Werkzeuge zur Gestaltung virtueller Umgebungen mit Wissensinhalten, die Entwicklung geeigneter Interaktionsparadigmen sowie die Funktionalitätserweiterung von VR-Systemen. Darüber hinaus werden die Besonderheiten der Modellierung (originalgetreue Modellierung, auch mit organischen Geometrien), sowie der Visualisierung (Echtzeitanforderungen, Qualitätssteigerung durch Beleuchtungssimulation) adressiert. Alle Konzepte werden beispielhaft am Dom von Siena umgesetzt.
KünstlerInnen / AutorInnen
- Didier Stricker , Abteilungsleiter, Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
- Christian Knöpfle , stellvertretender Abteilungsleiter, Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
- Bernd Lutz, Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Entstehung
Deutschland, 1999-2000
Partner / Sponsoren
Das Sonderforschungsprojekt "Neue Technologien in der Geisteswissenschaften" wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert .
2D Pläne des Doms von Siena wurden vom Kunsthistorischen Institut Florenz zur Verfügung gestellt.
Unterstützung des Projektes durch die Opera della Metropolitana in Siena und die Meßbildstelle Dresden.
Eingabe des Beitrags
, 28.11.2003
Kategorie
- Forschungsprojekt
Schlagworte
- Themen:
- Immersion |
- Kulturelles Erbe |
- Kulturvermittlung |
- Repräsentation |
- Avatare |
- Raum |
- Interaktivität |
- Echtzeit-Rendering |
- Virtuelle Realität |
- Architektur
- Formate:
- Virtuelles Environment |
- Projektion |
- 3D |
- interaktiv |
- Computeranimation
- Technik:
- CAVE
Inhalt
Inhaltliche Beschreibung
Digital Storytelling
Bei der Wissensvermittlung wurde insbesondere darauf geachtet, dass sie zu jedem Zeitpunkt interessant und spannend ist. Deswegen wurde neben Textbeschreibungen und der eigentlichen Visualisierung ein Avatar entwickelt, welcher dem Benutzer des Systems Hilfen und Informationen gibt. Durch die natürlichen Bewegungen auf Basis von „skins & bones“, sowie der Synchronisation der Sprachausgabe mit Gesichts- und Mundbewegungen (lip-sync) wirkt der Avatar sehr realistisch.
Benutzerführung
Um das System effizient einsetzen zu können, muss die Bedienung möglichst einfach und intuitiv gestaltet sein. Hierzu wurde in diesem Projekt ein berührungsempfindlicher Bildschirm mit einer Benutzungsoberfläche in Form eines mittelalterlichen Buches eingesetzt. Hier kann durch berühren der dargestellten Bedienelemente in dem Buch „geblättert“ werden und je nach Standort des Betrachters im virtuellen Dom werden entsprechende Informationen aus den Bereichen Kunst, Geschichte und Architektur dargeboten. Weiterhin kann der Anwender über eine Karte des Doms navigieren und sich mit dem Avatar „unterhalten“.
(C. Knöpfle)
Technik
Technische Beschreibung
Visualisierung
Eine der großen Herausforderungen dieses Projektes ist die Erstellung, Aufbereitung und Visualisierung eines komplexen Gebäudes wie den Dom von Siena. Im Gegensatz zu herkömmlichen Animationen, bei denen für ein einziges Bild mehrere Minuten, oder sogar Stunden zur Berechnung zur Verfügung stehen, liegt die Berechnungszeit pro Bild bei einer VR-Anwendung bei ca. 20ms bis 50ms. Hierzu wurden Methodiken entwickelt, die es erstmals erlauben Gebäude dieser Komplexität in einer nahezu photorealistischen Darstellung zu präsentieren.
Dies wird zum einen durch den exzessiven Einsatz sog. Texturen erreicht, die komplexe Teile der Szene als Bild darstellen, anstatt Geometriedaten zu verwenden. Da bei diesem Szenario jedoch mehr als 400MB Texturen benötigt werden, wurde in diesem Projekt ein spezielles Modul zum Texturmanagement entwickelt. Dieses erlaubt es trotz dieser großen Menge an Texturen die Szene interaktiv zu erleben.
Zum anderen wurde eine physikalisch basierte Lichtsimulation (Radiosity) eingesetzt, mit deren Hilfe direkte und indirekte Beleuchtungseffekte sowie Schatten simuliert werden können. Aufgrund der Komplexität und der visuellen Anforderungen wurde in diesem Projekt ein Clustering-Verfahren entwickelt und in ein hierarchisch arbeitendes Radiosity-System integriert.
(C. Knöpfle)
Kontext
Theorie / Forschung
Einsatzgebiete
Die in diesem Forschungsprojekt erzielten Ergebnisse sind zum einen in der Forschung und Lehre einsetzbar, um z.B. aktuelle Theorien der Entstehungsgeschichte im virtuellen Modell umzusetzen, zu präsentieren und zu diskutieren. Hier kann dann auch eine umfangreiche Datenbank mitgeführt werden, in der die verschiedenen Fragmente verzeichnet sind, aus der diese Theorien gewonnen wurden.
Neben der reinen Präsentation der Daten bietet sich auch eine Erweiterung für den Einsatz in der Restauration an, um z.B. Farbgebungen vor der realen Ausführung zu begutachten.
Alle oben beschriebenen Szenarien stellen wertvolle Ausstellungsinhalte für Museen dar, die in Verbindung mit einer High-End Visualisierung (Stereogroßbildprojektion oder CAVE) die Chance eröffnet „verlorene“ Besucherkreise wieder für einen Besuch im Museum zu begeistern.
Um die in diesem Projekt erzielten Ergebnisse einer breiten Öffentlichkeit zu präsentieren und die Anwendbarkeit der entwickelten Konzepte zu evaluieren, wurde der virtuelle Dom von Siena auf der EXPO 2000 in Hannover installiert.
Der Dom wird auf einer 4m hohen und 2,50m breiten Großbildleinwand dargestellt. Durch diese ungewöhnliche Dimensionierung der Leinwand wird der visuelle Eindruck der Größe dieses Bauwerks noch verstärkt. Als Eingabegerät dient der bereits erwähnte berührungsempfindliche Bildschirm, über den der Anwender sich durch den Dom bewegen kann und passende Informationen sowohl textuell, als auch über den Avatar durch Sprachausgabe präsentiert bekommt.
(C. Knöpfle)
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| » http://www.igd.fhg.d…gd-a4/projects/siena/ |
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