Kommunikation in Virtueller Welt

Transkript

1 Kommunikation in Virtueller Welt Prof. Dr. Dr.-Ing. Jivka Ovtcharova LIFECYCLE ENGINEERING SOLUTIONS CENTER (LESC) Verleihung der Ehrendoktorwürde durch die Technische Universität Sofia, 21. Januar 2011 KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

2 Menschliche Wahrnehmung in der Zeit Virtuelle visuelle Darstellung!!! ca v. Chr. ca. 200 v. Chr. 15. Jahrhundert 19. Jahrhundert 21. Jahrhundert Steinzeit Antike Renaissance Industrierevolution IKT-Revolution

3 Skala der Wahrnehmung Elektronenmikroskop Lichtmikroskop Menschliche Wahrnehmung Teleskop Atome einer Siliziumoberfläche Magnetische Markierung von Zellpopulationen Andromeda-Galaxie nano mikro mini makro

4 IT- Voraussetzungen für die Wahrnehmung Leistung ~1000 Tflops Ideale Bedingungen für Echtzeitinteraktion Supercomputer ~ Tflops Cloud ~1-10 Tflops Cluster, Grid ~1 Gflops (CPU) ~1 Tflop (Graphic cards) μs ms PC s Zugriffszeit für die Interaktion

5 Menschliche Sinneskanäle Wissen 7. Sinn Gehirn als Datenspeicher und Verarbeitungseinheit 6. Sinn außersinnliche, unbewusste Wahrnehmung Schmecken gustatorische Wahrnehmung mit der Zunge Riechen Hören olfaktorische auditive Wahrnehmung Wahrnehmung mit der mit den Ohren Nase Tasten taktile Wahrnehmung mit der Haut Sehen visuelle Wahrnehmung mit den Augen Aufnahmekapazität pro Sekunde, Shannon

6 Wahrnehmung im Renaissance ABBILDUNG WISSEN Genie UMSETZUNG Vollständige Wahrnehmung und Rückkopplung!!!

7 Wahrnehmung im 21. Jahrhundert ABBILDUNG WISSEN Team UMSETZUNG Vollständige Wahrnehmung und Rückkopplung???

8 Virtuelle Realität Mensch-Maschinen-Umgebung, die zur realistischen immersiven Darstellung einer realexistierenden oder künstlichen Welt Echtzeit- Simulation und multimodale Interaktion einsetzt. Stationär Mobil

9 Merkmale der Virtuellen Realität IMMERSION Grad des Eintauchens in virtuellen Welten INTELLIGENZ Integration von Semantik INTERAKTION Beeinflussbarkeit der virtuellen Welt in Echtzeit FLEXIBILITÄT Anpassbarkeit an Randbedingungen SKALIERBARKEIT Verkleinerungen / Vergrößerungen

10 Typische Anwendungen der Virtuellen Realität Realitätsnahe Darstellung und Validierung von Objekten Möglichkeit zur Manipulation der dargestellten Objekte Interaktion von Kunden mit virtuellen Repliken der neu zu entwickelnden Produkte in frühen Phasen der Produktentwicklung

11 Neue Anwendungen der Virtuellen Realität Erkennung von Abhängigkeiten zwischen Parametern Realitätsnahe Darstellung und Validierung von Objekten Möglichkeit zur Manipulation der dargestellten Objekte Interaktion von Kunden mit virtuellen Repliken der neu zu entwickelnden Produkte in frühen Phasen der Produktentwicklung

12 Von Virtueller Realität zu Virtuellen Welten EMOTION Rückkopplung aus der Virtuellen Welt durch Emotion! INTERAKTION IMMERSION

13 Lifecycle Engineering Solutions KIT

14 Lifecycle Engineering Solutions KIT ABBILDUNG LESC LEARNING WISSEN Team UMSETZUNG LESC SOLUTIONS LESC COMMUNICATIONS

15 KA-Raceing Evaluierung des Benutzerverhaltens Testumgebung Testprobanden Stationäres VR-System 3-Seiten VR-Projektion 5 m Breite, 2 m Tiefe, 2,6 m Höhe 7 Stereo-Kanäle (ca. 12 Mio. Pixel) Zirkularpolarisationstechnik Optisches Trackingsystem Aufgabe Konstruktionsprozess begleitende Nutzung der VR-Projektion für Rennwagen KIT2010 Präsentation der Entwicklungsschritte im Team und vor Sponsoren eingesetzte Software Pro/ENGINEER Wildfire 4 TechViz XL

16 KA-Raceing Evaluierung des Benutzerverhaltens Datenumfang insg. 16,5 h Aufzeichnungszeit (netto) 671 Sessions (Benutzer bezogen) korrelierende Messpunkte (1 MP/s) Beispiel: Gesamtheit aller Messpunkte des Kopf-Targets Frontansicht Seitenansicht Draufsicht

17 Evaluierung des Benutzerverhaltens in einer Küche Exemplarischer Variantenbaum für einen Küchenkonfigurator Durch den Benutzer beeinflussbare Parameter Ausführungsvarianten Texturen Positionen Beispiel: Einschalten einer Kochplatte des Herdes Allmählich zunehmende Rauchbildung in der Pfanne auf der Kochplatte Automatisches Einschalten der Dunstabzugshaube Nachempfinden von Geräuschen

18 Emotionserfassung in virtuellen Welten Psychobiologische Erfassung der Kundenzufriedenheit in virtuelle Umgebungen Emotionserkennung durch immersives Feedback Emotionsmessung durch implizite Erfassung

19 Echtzeit-Kabelsimulation Film

20 Internationale Kooperationen Karlsruhe Weitere Internationale Zentren Balkanzentrum für virtuelles Engineering!!! Sofia

21 Realität & Virtualität Avatar Movie Trailer [HD]3.avi Die Zukunft hat begonnen! Videosequenz Avatar