Virtual Reality Labor
Das Virtual Reality Labor am KTmfk
Der KTmfk verfügt über eine umfassende Ausstattung mit Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) Technologie. Neben einem Powerwallsystem ist das Labor mit VR-Brillen, AR-Brillen, Tiefenkameras und diversen Trackingsensoren ausgestattet. Ergänzt wird diese Ausstattung durch leistungsstarke Computer, die für den reibungslosen Betrieb der Technologien erforderlich sind.
Am KTmfk wird z. B. die Entwicklung von Prüfständen durch die regelmäßige Besprechung der Konstruktion im Rahmen von Design Reviews an der Powerwall unterstützt. Dabei werden für auftretende Probleme gemeinsam Lösungen erarbeitet und diskutiert.
Das Labor kann von Interessenten aus dem industriellen Umfeld, z. B. zur Durchführung von Design Reviews, für Ergonomieuntersuchungen oder zur Analyse von Simulationsergebnissen gemietet werden.
Powerwall 3Dims
Der KTmfk verfügt über ein passiv-stereoskopisches Powerwall-System der Firma 3Dims. Um die stereoskopische Darstellung zu erzeugen werden Bilder von zwei Projektoren mit linearen Polarisations-Filtern über einen Spiegel auf eine 3,40 m x 2,12 m große Rückprojektionsscheibe geworfen. Die Berechnung der visuellen Ausgabe erfolgt in einem Computer-Cluster, das aus einem Steuer- und zwei Grafik-Rechnern besteht. Die genaue Bewegungsverfolgung der Nutzer*innen und der Eingabegeräte im Raum erfolgt über ein optisches Tracking-System der Firma Advanced Realtime Tracking. Durch den Einsatz von vier Kameras können sich Anwender*innen frei bewegen und den gesamten zu Verfügung stehenden Raum im VR-Labor nutzen.
AR-HMD Microsoft HoloLens 2
Des weiteren steht ein Augmented-Reality-Headset zur Verfügung, mit dem die Realität um holografische Inhalte erweitert werden kann. Im Vergleich zu ihrem Vorgänger bietet die Brille eine verbesserte Auflösung und ein größeres Sichtfeld. Die HoloLens 2 verfügt über fortschrittliche Sensoren, darunter Time-of-Flight-Kameras, die ein präzises Handtracking ermöglichen, und ein Eye-Tracking-System, das die Augenbewegungen des Nutzers erfasst. Diese ermöglichen eine natürliche Interaktion mit den erzeugten räumlichen Darstellungen. Am KTmfk wird die Brille zur Erforschung eines AR-CAD-Arbeitsplatzes eingesetzt. Die Forscher untersuchen, wie die Technologie Verbesserungen direkt im Konstruktionsprozess bringen kann und wie intuitiv und effizient die Interaktion mit virtuellen Modellen gestaltet werden kann.
VR-HMDs
Zur flexiblen virtuellen und immersiven Visualisierung verfügt das KTmfk über mehrere Virtual Reality Headsets. Diese erzeugen für die stereoskopische Darstellung für jedes Auge ein separates Bild, das über spezielle Linsen zu einer räumlichen Wahrnehmung führt. Zur Verfügung stehen HTC Vive Pro, HTC Vive und Oculus Rift. Diese Headsets bieten eine hochauflösende Grafik und ein immersives Erlebnis, das durch die räumliche Audioausgabe noch verstärkt wird. Die zu den Geräten gehörenden Controller ermöglichen die Interaktion mit den virtuellen Welten, indem sie präzise Bewegungen und Aktionen im virtuellen Raum erfassen. Zusätzlich können Handtracking-Sensoren wie die Leapmotion an den VR-Brillen angebracht werden, um die Eingabemöglichkeiten zu erweitern. Mit dieser Gerätekombination wird am KTmfk die natürliche Modellierung von Vorentwürfen in VR untersucht. Dies ermöglicht Produktentwicklerinnen und -entwicklern ihre Konzepte in einer vollständig immersiven Umgebung zu visualisieren und anzupassen, bevor physische Prototypen erstellt werden.
Eye-Tracking Sensor PupilLabs
Mit dem Pupil-Labs Eye-Tracking-Addon für die HTC Vive Pro besteht die Möglichkeit der exakten Blickverfolgung im Head-Mounted-Display. Dadurch lassen sich Interaktionen der Nutzer*innen mit einem Produkt verfolgen oder die visuelle Darstellung gezielt beeinflussen.
Der Tracker bietet eine Genauigkeit von ~1°. Weiterhin besteht die Möglichkeit das Roh-Video für eine nachgeschaltete Verwendung auszulesen und zu sichern.