Avatare in Katastrophensimulationen

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Avatare in Katastrophensimulationen"

Katarina Winter
vor 8 Jahren
Abrufe

1 Andreas Siemon Avatare in Katastrophensimulationen Entwicklung eines Katastrophen-Trainings-Systems zur Darstellung von Beteiligten in Großschadenslagen kassel university press

2 Tabellenverzeichnis xiii Abbildungsverzeichnis xv I Einleitung und Grundlagen 1 1 Einleitung und Motivation Forschungsfragen und Zielsetzung der Arbeit Aufbau der Arbeit 10 2 Konzeptionelle und begriffliche Grundlagen Grundlagen und Definitionen in der Computergrafik Dreidimensionale Strukturen D-Modelle Animation von 3D-Modellen Virtueller Mensch Aufbau eines Avatars Medizinische Grundlagen Vitalfunktionen Respiratorisches System Herz und Kreislauf Bewusstsein Vitalparameter Puls Körpertemperatur Blutdruck 25 vii

1.3 Animation von 3D-Modellen 15 2.1.4 Virtueller Mensch 19 2.1.5 Aufbau eines Avatars 20 2.2 Medizinische Grundlagen 21 2.2.1 Vitalfunktionen 21 2.2.1.1 Respiratorisches System 22 2.

3 Atemfrequenz Blut Katastrophen und Katastrophenschutz 27 3 Stand der Technik Aufgaben und Ausbildung von Einsatzkräften Feuerwehr Ausbildung der Freiwilligen Feuerwehren Ausbildung der Berufsfeuerwehr Unterrichtsorganisation und -methoden Technisches Hilfswerk (THW) Organisationsübergreifend Schnittmenge der Ausbildung von Organisationen mit Katastrophenschutzaufgaben Triage Ablauf START mstart Basis-Check Dokumentation der Triage Übersicht Vitalparameter Einsatzkräfte-Trainingssoftware Bisherige Forschungen und Forschungsprojekte Verwandte Publikationen Geförderte Projekte Simulationen der realen Welt Zusammenfassung 54 II Eigener Ansatz 57 4 Planung des Katastrophen-Trainings-Systems Arten von Katastrophen und ihre Folgen Anwender Triage-Vorgang Beteiligte einer Katastrophe 63 viii

1.5 Triage Ablauf 39 3.1.5.1 START 40 3.1.5.2 mstart 40 3.1.5.3 Basis-Check 40 3.1.5.4 Dokumentation der Triage 43 3.1.5.5 Übersicht Vitalparameter 43 3.2 Einsatzkräfte-Trainingssoftware 44 3.

4 4.5 Virtuelle Realität 63 5 Konzept des Katastrophen-Trainings-Systems Anforderungen des Systems D-Game-Engine Integration eines Vitalmodells Darstellung der Vitalparameter Darstellung von Verletzungen Erste Hilfe bei Verletzungen Avatar-Entwicklungsprozess Avatar-Datenbanken Avatar-Erstellungstools Auswahl geeigneter Basis-Avatare Steuerung von Avataren und Interagieren mit Ausrüstungsgegenständen Interaktion mit Ausrüstungsgegenständen Steuerungs-Interface Virtuelle Szenarien Stadtgeneratoren Auswahl eines Stadtgenerators Vitalfunktionen und Berechnung der Vitalparameter Berechnungsmodelle Respiratorisches System Herz und Kreislauf Puls Temperatur Blutdruck Blut Bewusstsein Typische Verletzungsbilder in Katastrophen Wunden Thermische Verletzungen Frakturen Störung der Atemwege 113 ix

7.3 Auswahl geeigneter Basis-Avatare 92 5.8 Steuerung von Avataren und Interagieren mit Ausrüstungsgegenständen 94 5.8.1 Interaktion mit Ausrüstungsgegenständen 94 5.8.2 Steuerungs-Interface 95 5.

5 6.2.5 Bewusstseinsstörungen Auswirkungen von Verletzungen auf Vitalparameter Atemfrequenz Störung der Atemfunktion Blutverlust Verbrannte Körperoberfläche Puls Blutverlust Verbrannte Körperoberfläche Störung der Atemfunktion Arterieller Blutdruck Blutverlust Verbrannte Körperoberfläche Störung der Atemfunktion Temperatur Anwendung von Erster Hilfe bei Verletzungen Freimachen der Atemwege Lagerungstherapie Wundversorgung Erstellung von Avataren für Katastrophensimulationen Grundlegende Vorgehensweise Entwicklung von Kleidung Erstellung von Einsatzkräften Erstellung von Schaulustigen Erstellung von verletzten Avataren Animationen Verwaltung und Verwendung der verletzten Avatare in Unity 3D Darstellung von Vitalparametern und Verletzungen Visuelle und akustische Darstellung von Vitalparametern Atemfrequenz Blutdruck Puls 158 x

3.3.3 Störung der Atemfunktion 123 6.3.4 Temperatur 125 6.4 Anwendung von Erster Hilfe bei Verletzungen 126 6.4.1 Freimachen der Atemwege 126 6.4.2 Lagerungstherapie 127 6.4.3 Wundversorgung 128 7 Erstellung von Avataren für Katastrophensimulationen 129 7.

6 8.1.4 Temperatur Bewusstsein Darstellung von Verletzungen Einteilung des Avataxs in Körperregionen Wunden Frakturen Thermische Verletzungen Störung der Atemwege Bewusstseinsstörungen Darstellung von Erster-Hilfe Realisierung des Vitalmodells Vitalparameter Atemfrequenz Blut Puls Blutdruck Temperatur Darstellung Prozedurale Texturen UV-Skalierung Kommunikation Animationen Körperregionen Steuerung Verletzungen Wunden Frakturen Thermische Verletzungen Störung der Atemwege Bewusstseinsstörungen Erste Hilfe 183 xi

1.4 Blutdruck 172 9.1.5 Temperatur 172 9.2 Darstellung 172 9.2.1 Prozedurale Texturen 173 9.2.2 UV-Skalierung 174 9.2.3 Kommunikation 175 9.2.4 Animationen 176 9.2.5 Körperregionen 176 9.2.6 Steuerung 177 9.

7 10 Erstellung virtueller Szenarien Vorveraxbeitung Aufbereitung des Geländemodells Verarbeitung der Daten mit City-Engine Import und Aufbereitung Regelbasierte Gebäudeerstellung Regelbasierte Straßenerstellung Export Integration der Modelle in der Game-Engine Interaktion in der virtuellen Realität Steuerung und Sichtweise der Avatare Interaktion mit Gegenständen Anwendungen des Katastrophen-Trainings-Systems Anwendung der Triage nach einem Zugunfall Zimmerbrand Ausleuchten von Einsatzstellen 211 IM Resümee Zusammenfassung und Ausblick Zusammenfassung der Ergebnisse Ausblick 219 Literaturverzeichnis 221 IV Anhang 241 A Körperregionen Template 243 B City-Engine Implementierungen 245 C Mary-TTS Implementierungen 249 xii

1 Steuerung und Sichtweise der Avatare 197 11.2 Interaktion mit Gegenständen 200 12 Anwendungen des Katastrophen-Trainings-Systems 205 12.1 Anwendung der Triage nach einem Zugunfall 205 12.

Ähnliche Dokumente

Arnfried Nagel. Logistik im Kontext der Nachhaltigkeit Ökologische Nachhaltigkeit als Zielgröße bei der Gestaltung logistischer Netzwerke

Arnfried Nagel. Logistik im Kontext der Nachhaltigkeit Ökologische Nachhaltigkeit als Zielgröße bei der Gestaltung logistischer Netzwerke Arnfried Nagel Logistik im Kontext der Nachhaltigkeit Ökologische Nachhaltigkeit als Zielgröße bei der Gestaltung logistischer Netzwerke Universitätsverlag der Technischen Universität Berlin Inhaltsverzeichnis