Virtalis bringt FRISCHEn WIND ins Zuse Institut, Berlin

Virtalis bringt FRISCHEn WIND ins Zuse Institut, Berlin

Das mittlerweile zehn Jahre alte Virtual Reality „Studio da Vinci“ am Zuse Institut Berlin benötigte eine Modernisierung, die vom VR-Spezialisten Virtalis durchgeführt wurde. Die 10 Meter breite gekrümmte, konische Projektionswand stellte eine besondere Herausforderung dar.

Jeder der drei Projektionskanäle wurde mit zwei neuen Canon Xeed WUX4000 Projektoren sowie Barco Warping-Units ausgestattet, die die stereoskopischen Bilder in Echtzeit warpen und blenden.

Hans-Christian Hege, Abteilungsleiter “Visuelle Datenanalyse” am Zuse-Institut, erklärt: “3D-Visualisierung mit einem stereoskopischen Display hilft Forschern, komplexe Daten besser zu verstehen. Wenn große Teile des Gesichtsfeldes von der Projektion abgedeckt sind, fühlt sich der Betrachter in die 3D-Szene versetzt. Dies erfordert mehrere Projektoren, die immer perfekt aufeinander abgestimmt und an die räumlichen Verhältnisse angepasst sein müssen.” Um das Komplexe einfach zu machen, entschied sich Virtalis für die Projektor-Auto-Alignment-Technologie vom Fraunhofer-Institut Fokus, die das komplexe Warping und Blending auf stabile Weise automatisch durchführt..

Visualisierung von Daten unterstützt das Verständnis auch komplexer Abläufe und wird daher am Zuse Institut viel genutzt. Ein typisches Beispiel sind Visualisierungsverfahren für die Medizin. Chirurgen wird eine 3D-Ansicht der zu operierenden Stelle im menschlichen Körper präsentiert, was ihnen ermöglicht, die Operation im Voraus zu planen. Dabei können Daten aus unterschiedlichen Quellen wie Ultraschall-, CT- und MRI-Bildern zusammengeführt und zu einem räumlichen Ganzen zusammengefasst werden.

Forscher Olaf Paetsch, erläutert: “Mit dem Upgrade erzielen wir im Vergleich zum alten System eine deutlich bessere Helligkeit, höhere Auflösungen und leuchtendere Farben. Das Auto-Alignment von Fraunhofer Fokus funktioniert sehr gut; es weist den sog. Warping-Units vor den Projektoren Parameter zu, die die Bilder so verzerren, dass sie auf der gekrümmten Projektionswand gerade und an der richtigen Position erscheinen. Unsere Daten- und Analyseaufgaben sind sehr unterschiedlich: Sie reichen von der Analyse von Zug-Umlaufplänen bis hin zur Korrosionserkennung, von galaktischen Vorgängen bis – über viele Längenskalen hinab – zu atomaren Prozessen. Zahlen alleine sind schwer zu verstehen; wenn numerische Daten aber visuell in 3D dargestellt werden, ist der Mehrwert von VR leicht zu erkennen.”

Visualisierung einer MolekülfaltungDas Zuse-Institut ist ein interdisziplinäres Forschungsinstitut für angewandte Mathematik und datenintensives Hochleistungs-Computing in Berlin. Seine Forschung konzentriert sich auf Modellierung, Simulation und Optimierung und wird zusammen mit wissenschaftlichen Partnern aus Wissenschaft und Industrie durchgeführt.

Das Auto-Alignment von Fraunhofer Fokus führt eine Kalibrierung der Projektoren in einem ca. 20-minütigen, kameraunterstützten Prozess durch. Während der Kalibrierung stellen die Projektoren eine dezidierte Anreihung von Streifenmustern dar, ähnlich einem Barcode, die durch die Kamera aufgezeichnet wird. Die Software nutzt die Aufzeichnungsdaten um Verzerrungen und Fehlausrichtungen in den Projektionen zu korrigieren. Gleichzeitig wird die Helligkeit angepasst, so dass ein gleichmäßig beleuchtetes Bild entsteht. Insgesamt ergibt sich damit ein nahtloses, hochauflösendes und homogenes Gesamtbild auf der gekrümmten Projektionsfläche.

 

 

 

 

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