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Virtual Reality im Technikmuseum
21. Februar 2010Dieses Land ist technikmüde und diesem Trend gilt es entgegen zu wirken. Wenn ich sehe, mit welchen Begeisterung Kinder basteln und erfinden anstatt nur konsumieren wie wir Erwachsenen, dann tut das gut. Ausdrücklich unterstütze ich Science Camps und alle Arten von innovativer Förderung von im Technisch-künstlerischen Tätigkeiten unseres Nachwuchses.
Dieses Engagement finde ich auch in Technikmuseen gut. Das „Science House“ im Europapark Rust hat es vorgemacht: Hier können Kinder und Jugendliche seit seiner Eröffnung im Frühjahr 2007 mit der Virtual Reality (VR) – Installation des Stuttgarter VR-Experten VISENSO komplexe naturwissenschaftliche Phänomene, wie den Magnetismus, spielerisch erkunden. Die Idee gefällt mir. Auf Basis der so genannten „Cyber-Classroom“-Technologie ermöglicht das Unternehmen jetzt einen breiten Einsatz der Virtuellen Realität in technischen Museen.
Was ist nun dieser „Cyber-Classroom“?
Das ist eine speziell für den Bildungsbereich entwickelte Virtual Reality-Anwendung, mit der sich komplexe, bislang nicht oder nur schwer darstellbare Lerninhalte aus Fächern wie Mathematik, Biologie, Chemie dreidimensional auf spielerische Art und Weise erleb- und begreifbar machen lassen. Hierzu gehört u.a. auch der menschliche Hörvorgang.
Mit Hilfe eines intuitiv bedienbaren Gamepads, das auf Basis eines handelsüblichen „Joysticks“ auf einer Bedienkonsole montiert ist, können die Ausstellungsbesucher der „experimenta“ binnen Sekunden kinderleicht in das 3D-Modell eines Ohrs eintauchen.
Ausgehend vom menschlichen Schädel wird über das Gamepad ein „virtueller Flug“ durch das Ohr gestartet. Wie sind Außen-, Mittel- und Innenohr aufgebaut und wie nimmt bspw. das Außenohr Schall auf? Wie wird im Mittelohr Schall umgewandelt und im Innenohr der Hörnerv durch Schall erregt? Das selbstständige Auslösen eines hohen bzw. tiefen Tons macht auf Basis der Virtual Reality-Software COVISE von VISENSO mittels Simulation sichtbar, wie sich die Schallwellen durch das Ohr bewegen und wie diese auf das Außen-, Mittel- und Innenohr und seine Bestandteile einwirken. Die Farben blau bzw. rot visualisieren dabei ob es sich um einen hohen bzw. einen tiefen Ton handelt.
Die einzelnen Teile der Anatomie, wie Trommelfell, Hammer, Amboss, Steigbügel und Schnecke, können durch den Betrachter mit einem Zeiger eigenhändig gedreht und bewegt werden. Parallel gibt ein Infofenster kontextabhängig weitere Erläuterungen zu den jeweiligen Funktionen und Vorgängen im Ohr.
Das VR-Exponat wurde in seiner Anmutung eigens an die Corporate Identity der Ausstellung angepasst und somit optimal in die organische Raumstruktur der 3D-Exponate integriert. Die fest verbaute Rückprojektionsscheibe erlaubt mit einer Bilddiagonale von 84 Zoll (2,13 Metern) und zwei leistungsstarken Projektoren eine brilliante Visualisierung.
„Mit Hilfe einer interaktiven, virtuellen Darstellung lernen Kinder und Schüler auf spielerische und spannende Weise hochkomplexe Zusammenhänge, wie bspw. beim Gehörvorgang, kennen und verstehen“, so VISENSO-Chef Martin Zimmermann. „Damit leisten virtuelle Exponate einen wichtigen Beitrag zur kindlichen Früherziehung, sowie zur Aus- und Weiterbildung von Schülern und Erwachsenen“.
VISENSO bietet den „Cyber-Classroom“ auch als mobile Variante bspw. mit einem 3D-Stereo-TV, einer Graphik-Workstation, Wii-Interaktionsgerät und Anwendungen aus verschiedenen Fachbereichen an. So lässt sich die Technologie auch ohne weiteres für wechselnde oder Wanderausstellungen einsetzen.
Virtuelle Streifenhörnchen fahren voll auf NVIDIA ab
4. Februar 2010Ok, ich mag Alvin and the Chipmunks nicht. Mich nerven die quietschenden Hörnchen, aber ich bin wohl auch nicht Zielgruppe für die seichte US-Unterhaltung. Aber als ich mich den Film für meinen Nachwuchs ansah, entdeckte ich bei Teil 2 – The Squeakquel interessante Effekte. Tricktechnisch setzt auch dieser Film Maßstäbe. Wie beim ersten Teil „Alvin and the Chipmunks“ hat das mehrfach preisgekrönte Studio Rhythm & Hues (R&H) die Gestaltung der visuellen Effekte übernommen. Und wie schon in der Vergangenheit hat R&H auch bei diesem Projekt auf NVIDIAs Quadro-Lösungen bei der Realisierung gesetzt.
Aufgabe von R&H war die Entwicklung Hunderter von Einstellungen für „The Squeakquel“ und von sechs Film-Trailern – es war damit das größte Projekt der Unternehmensgeschichte. Die Komplexität der Aufgabe wurde noch erhöht durch die Kombination der computeranimierten Chipmunks und ihrer realen Ebenbilder in amerikanischem Spielen wie Dodgeball und Football oder in täglichen Lebenssituationen. Und weil es noch komplizierte sein musste: Das Projekt sollte innerhalb von nur 28 Wochen abgeschlossen werden musste.
Um die Anforderungen in „The Squeakquel“ erfüllen zu können, musste R&H seine Produktions-Pipeline umbauen und phasenweise annähernd 1.000 Workstations mit Quadro-GPUs von NVIDIA in seinen Standorten Los Angeles, Mumbai, Hyderabad und Kuala Lumpur nutzen.
„NVIDIAs Lösungen decken das gesamte Spektrum der digitalen Filmproduktion ab und werden vom Texturen- und 3D-Designer ebenso verwendet wie im Screening Room“, betont David Perkins, Technical Support Supervisor bei R&H. Nathan Cournia, Software Engineer bei R&H, ergänzt: „Wir verwenden NVIDIA Quadro für das 2K-Playback in Echtzeit mit voller Farbkorrektur. Durch die Echtzeit-Farbansichten können Designer bereits im Studio sehen, wie ihre Einstellungen später im Kino dargestellt werden.“
Es kam der ganze Zirkus an klassischer 3D-Software zum Einsatz: Zusätzlich zur Verwendung der Quadro-Lösungen für 2K-Projektionen nutzt R&H Quadro-basierte Linux-Workstations für die proprietären Studio-Software-Lösungen Icy für das Compositing, Voodoo für die Animation, Wren für das Rendern und Eve für das Playback. Die Quadro-Lösungen von NVIDIA beschleunigen darüber hinaus die Software-Applikationen Autodesk Maya und Houdini von Side Effects Software.
Aber das ist nicht das Ende. 3D-Stereo ist der neue Trend in Hollywood. Und dieser Trend wird von den Studiodienstleistern verlangt. Hinsichtlich der zunehmenden Nutzung von 3D-Effekten in der Filmproduktion prüft R&H gegenwärtig den Einsatz der Stereoscopic-3D-Treiber von NVIDIA im nächsten Filmprojekt, einem 3D-Kinofilm. Warten wirs ab. Avatar hat hohe Maßstäbe gesetzt und das 3D-Stereo-System von Disney/Pixar ist nicht von schlechten Eltern.


