Erforschung virtueller Realität an der RWTH Aachen
Virtual Reality (fast) ohne Brille in der aixCAVE
von Sylvia Koch,
Bereits seit einigen Jahren hat man sich an der RWTH Aachen der Erforschung von Virtual Reality verschrieben. Dazu wird unter anderem auf die aixCAVE gesetzt, eine fünfseitige Virtual-Reality-Installation zur Darstellung immersiver virtueller Umgebungen. Praktisch heißt das, dass man sich in der virtuellen Realität räumlich frei bewegen kann, ohne hinter die Gläser einer speziellen VR-Brille gesperrt zu sein! Zumindest eine Shutterbrille braucht man bislang aber dennoch …
Die aixCAVE (Abkürzung für Cave Automatic Virtual Environment) am IT Center der RWTH Aachen wurde im August 2012 von Barco in Zusammenarbeit mit der Virtual Reality Group installiert und in Betrieb genommen. In erster Linie wird die fünfseitige Virtual-Reality-Installation zu Forschungszwecken eingesetzt. In diesem Rahmen wird das System von verschiedenen Instituten der RWTH Aachen sowie Kooperationspartnern aus Industrie und dem akademischen Bereich genutzt. Aus diesem Grund steht die aixCAVE der Öffentlichkeit nicht zur Verfügung, bei Bedarf kann jedoch ein Termin mit der RWTH Aachen vereinbart werden.
Anzeige
Immersive Kunst
Nutzung der aixCAVE an der RWTH Aachen für die Präsentation von “Tarnen & Täuschen III” von Tim Berresheim, ein Beispiel von Immersive Art:
Wie die aixCAVE funktioniert
Das System der RWTH Aachen besteht aus einer Kombination hochauflösender Projektoren und speziell beschichteter Leinwände sowie einer ausgefeilten mechanischen Konstruktion. Mit Hilfe von vier digitalen Projektoren pro Seitenwand und acht Projektoren für die 5 x 5 Meter große Bodenfläche, kann in der aixCAVE eine stereoskopische Projektion erzeugt werden, also ein Eindruck räumlicher Tiefe, der physikalisch nicht vorhanden ist. Dank der besonderen Anordnung der Projektionsflächen mit Rückprojektion wird die gewünschte 360°-Sicht kreiert, die nicht nur eine fast perfekte Immersion, also Präsenz in der virtuellen Umgebung, ermöglicht, sondern zudem natürliche Bewegungen in der virtuellen Umgebung zulässt. Sogenanntes „Edge Blending“ sorgt für die nahtlose Ausrichtung der Projektoren auf jeder Leinwand.
Neben den Leinwänden werden Shutterbrillen eingesetzt, um die virtuellen Inhalte dreidimensional erfahren zu können. Die Gläser von Shutterbrillen bestehen aus Flüssigkristallflächen, die elektronisch zwischen durchlässig und undurchlässig umgeschaltet werden können. Die Shutterbrillen dienen – genau wie im Kino – dazu, die durch die Projektoren erzeugten Doppelbilder zu trennen und sie dem passenden Auge zu zeigen. Hierdurch wird dem Gehirn die Errechnung der Tiefeninformationen ermöglicht und das Bild wirkt plastisch. Um trotz der Brillen Bewegungsfreiraum in der aixCAVE zu haben, werden die Shutterbrillen mittels Funkübertragung mit Daten versorgt. – Die virtuellen Inhalte können theoretisch auch ohne Brille erfahren werden, dann aber nicht als dreidimensionale Welt.
(Bild: Virtual Reality Group, RWTH Aachen)
Erweiterte Kommunikation durch Aufnahme akustischer Signale
Darüber hinaus zeichnet sich die aixCAVE seit 2015 durch eine aktive Stereo-Technologie aus: So erleben Nutzer nicht nur eine 360°-Visualisierung, sondern können auch aus verschiedenen Richtungen beschallt werden. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit einer multimodalen Darbietung der virtuellen Inhalte. Um die Akustik noch weiter zu verbessern, wird auf eine passive Optimierung der Raumakustik gesetzt, die durch den Einsatz großflächiger Absorber ermöglicht wird. Diese verringern den Nachhall innerhalb des Systems und nehmen zusätzlich Schall aus dem Außenbereich auf. Die fast unvermeidlichen Lüftergeräusche der Projektoren können so nahezu kompensiert werden.
In der aixCAVE wird jedoch nicht nur eine Stereo-Beschallung ermöglicht: Dank 22 in der Decke eingelassener Mikrofone können auch jederzeit akustische Signale aufgenommen werden. Diese Installation ermöglicht dem Nutzer eine erweiterte Kommunikation und Interaktion mit der virtuellen Realität. Durch ihren besonderen Aufbau spricht die aixCAVE verschiedene Sinne an und sorgt damit für ein hohes Maß an Immersion.
