Bachelorarbeit Camilla Philipp FS 2014

Transkript

1 Game Engines in der Landschaftsplanung Ermittlung des Nutzens anhand eines Vergleichs zwischen Standbildern und bewegten Game Engine- Visualisierungen Leitung: Prof. Dr. Adrienne Grêt-Regamey Betreut durch: Dr. Ulrike Wissen Hayek Madeleine Manyoky Datum: [BA_Game_Engines_0530.docx]

2 I. Vorwort Diese Arbeit wurde zum Abschluss des Bachelorstudiengangs in Umweltingenieurwissenschaften am Institut für Raum- und Landschaftsentwicklung IRL im Fachbereich Planung von Landschaften und Urbanen Systemen PLUS an der ETH Zürich verfasst. Das ausgeschriebene Thema Game Engines Nützlich für die Landschaftsplanung? interessierte mich auf Grund des interdisziplinären Zusammenhangs zwischen Landschaftsplanung und Visualisierungstechnik. Das Thema ermöglichte es mir, meine im Studiengang Umweltingenieurwissenschaften und im Wahlmodul Umweltplanung erworbenen Fähigkeiten mit meiner früheren gestalterischen Ausbildung am Liceo Artistico in Zürich zu verknüpfen. Bereits während des zweiten Semesters meines Studiums wurde mein Interesse für die Landschafts- und Städteplanung durch eine Projektarbeit am IRL geweckt. Auch hier musste eine mögliche zukünftige Landschaft grafisch dargestellt werden. Die vielen Visualisierungsmöglichkeiten faszinierten mich sofort, doch gleichzeitig stellte sich mir die Frage: Welches ist die richtige Visualisierungstechnik? Die Möglichkeiten der Visualisierungen scheinen mit den heutigen digitalen Technologien fast unbegrenzt. Daher stellt sich diese Frage nicht nur mir. In der Landschaftsplanung werden für unterschiedliche Zwecke geeignete Visualisierungen benötigt, besonders im Zusammenhang mit Entscheidungsprozessen, an welchen die Bevölkerung teilnimmt. Aktuell werden Visualisierungen, die mit Game Engines erstellt werden, vermehrt eingesetzt. Doch welchen Vorteil, welchen Nutzen haben solche Game Engine-Visualisierungen gegenüber gängigen 3D-Standbildern? Mit dieser Arbeit habe ich versucht diese Frage ein Stück weit zu beantworten. Vorwort 1 / 84

3 II. Zusammenfassung In der Landschaftsplanung werden Visualisierungen eingesetzt, um partizipative Entscheidungsprozesse zu unterstützen. Vermehrt handelt es sich dabei um Visualisierungen, die mit einer Game Engine erstellt wurden. Anhand von Literaturrecherchen konnte der aktuelle Einsatz von Game Engines in der Landschaftsplanung aufgezeigt werden. Ein Hauptteil der Arbeit beschäftigt sich mit dem Nutzen von bewegten Bildern, die mit einer Game Engine erstellt wurden, gegenüber dreidimensionalen Standbildern. In zwei Gemeinden wurden während Gesamtmeliorationen Workshops durchgeführt, in denen jeweils diese unterschiedlichen Visualisierungen gezeigt wurden. In Blauen BL wurden dreidimensionale Standbilder verwendet, in Brislach BL bewegte Game Engine-Visualisierungen. Im Anschluss an die Workshops wurden Fragebogen verteilt, in denen die Teilnehmer die Visualisierungen bewerten konnten. Die Antworten werden hier analysiert und verglichen. Der Nutzen von Game Engine Visualisierungen wurde anhand von Antworten der Workshopteilnehmer auf Fragen bezüglich Ästhetik, Anregung zur Diskussion, Vermittlung von Szenarien und Massnahmen der Landschaftsentwicklung und dem Erkennen von ökologischen Objekten ermittelt. Der Vergleich der Resultate zeigt, dass sowohl die Game Engine- Visualisierungen, wie auch die 3D-Standbilder in allen Kategorien gut bis sehr gut abschneiden. Es kann nicht eindeutig gefolgert werden, ob eine dieser Visualisierungstechniken in einem partizipativen Entscheidungsprozess in der Landschaftsplanung mehr Vorteile hat. Wie müsste dann ein geeignetes Tool zur Erstellung von Visualisierungen für die Landschaftsplanung aussehen? Abschliessend wird über eine optimale Visualisierungstechnik in der Landschaftsplanung diskutiert. Zudem wurde in der Arbeit der Westen des Brühlbergs in Winterthur versuchsweise in einer ausgewählten Game Engine visualisiert. Ziel dabei war es, zu ermitteln, wie schnell ein Laie lernen kann mit einer Game Engine umzugehen. In kurzer Zeit konnten ästhetisch ansprechende, realistische Bilder erzeugt werden. Zusammenfassung 2 / 84

4 Inhalt I. Vorwort... 1 II. Zusammenfassung... 2 Inhalt... 3 Abbildungsverzeichnis... 5 Tabellenverzeichnis Einleitung Aufgabenstellung Zielsetzung und Methoden Grundlagen Literatur Die Projekte Blauen und Brislach D Landschaften in Blauen BL Visualisierungen mit Game Engines in Brislach BL Fragebogen CryENGINE Methoden Literaturrecherche Auswertung der Fragebogen aus Blauen Auswertung der Fragebogen aus Brislach Game Engines Definition Entwicklung der Game Engines Auswahl an bekannten Game Engines Game Engines und Landschaftsplanung? Integration von GIS-Daten in Game Engines Anwendung einer Game Engine Persönliche Erfahrungen mit CryENGINE Game Engines in der Landschaftsplanung Trends in der Visualisierungstechnik und zukünftige Möglichkeiten Aktueller Einsatz von Game Engines in der Landschaftsplanung Wie werden Game Engines eingesetzt? Welche Game Engines werden eingesetzt? Alternative Visualisierungsmethoden Virtual Reality Mark-up Language (VRML) Weitere Visualisierungsmethoden Tools speziell für die Landschaftsplanung Inhalt 3 / 84

5 5.4.1 VisuLands Lenné 3D Resultate und Diskussion Vergleich von zwei Visualisierungsmethoden Resultate und Diskussion Workshops Blauen Auswertung der Skala-Fragen Resultate und Diskussion Workshops Brislach Offene Fragen Auswertung der Skala-Fragen Korrelation Bemerkungen zu den Fragebogen aus Brislach Nutzen von Game Engines Resultate aus Workshops in Blauen und Brislach Statistische Repräsentivität der Resultate Erkenntnisse aus dem Vergleich der Resultate der Workshops Resultate aus Literatur Fazit: Vor- und Nachteile von Game Engines in der Landschaftsplanung Ausblick Optimales Tool für die Landschaftsplanung: Ein Vorschlag Präsentation der Visualisierungen Schlusswort und Dank Schlusswort Dank Quellen Anhang Titelbild: Eigene Grafik, Snapshot aus CryENGINE Inhalt 4 / 84

6 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 GIS-basierte 3D-Visualisierung des Flurgebiets Usserfeld in Blauen Abbildung 2 Beispiel eines Panoramafotos des Ist-Zustands in Birslach (Bleihollen). 12 Abbildung 3 Mit CryENGINE erstellte Szenarien. Ausschnitt aus bewegten Bildern Abbildung 4 Schritte bei der Landschaftsvisualisierung in CryENGINE Abbildung 5 Ausschnitt von baidu.com Abbildung 6 Auswertung der Skala-Fragen des ersten Workshops in Blauen Abbildung 7 Auswertung der Skala-Fragen des zweiten Workshops in Blauen Abbildung 8 Vergleich der Mittelwerte zwischen den Akteursgruppen des ersten Workshops in Blauen Abbildung 9 Vergleich der Mittelwerte zwischen den Akteursgruppen des zweiten Workshops in Blauen Abbildung 10 Vergleich der Mittelwerte zwischen den EinwohnerInnen und Externen des ersten Workshops in Blauen Abbildung 11 Vergleich der Mittelwerte zwischen den EinwohnerInnen und Externen des zweiten Workshops in Blauen Abbildung 12 Oben: Auswertung der Skala-Fragen des ersten Workshops in Brislach40 Abbildung 13 Unten: Auswertung der Skala-Fragen des zweiten Workshops in Brislach Abbildung 14 Vergleich der Mittelwerte zwischen den Akteursgruppen des ersten Workshops in Brislach Abbildung 15 Vergleich der Mittelwerte zwischen den Akteursgruppen des zweiten Workshops in Brislach Abbildung 16 R 2 -Test bezüglich Ästhetik Abbildung 17 Vergleich der Mittelwerte zwischen den EinwohnerInnen und Externen des ersten Workshops in Brislach Abbildung 18 Vergleich der Mittelwerte zwischen den EinwohnerInnen und Externen des zweiten Workshops in Brislach Abbildung 19 Mittelwerte von ausgewählten Fragen der Workshops in Blauen und Brislach im Vergleich Abbildung 20 Visualisierungen: sinnvoll für weitere Projekte in der Landschaftsentwicklung? Abbildungsverzeichnis 5 / 84

7 Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Anteile der verschiedenen Akteursgruppen an den beiden Workshops in Blauen Tabelle 2 Antworten auf die offenen Fragen des ersten Workshops in Brislach Tabelle 3 Antworten auf die offenen Fragen des zweiten Workshops in Brislach Tabelle 4 Anpassungsvorschläge der Teilnehmer des ersten Workshops in Brislach.. 37 Tabelle 5 Anpassungsvorschläge der Teilnehmer des zweiten Workshops in Brislach.37 Tabelle 6 Kommentare der Teilnehmer des ersten Workshops in Brislach Tabelle 7 Kommentare der Teilnehmer des zweiten Workshops in Brislach Tabelle 8 Anteile der verschiedenen Akteursgruppen an den beiden Workshops in Brislach Tabelle 9 Korrelationskoeffizient zwischen den jeweiligen Fragen des ersten Workshops in Brislach Tabellenverzeichnis 6 / 84