Prof. Dr. Arnulph Fuhrmann

Prof. Dr. Arnulph Fuhrmann

Informations-, Medien- und Elektrotechnik
Institut für Medien- und Phototechnik (IMP)

  • Raum ZW 11-10
  • Telefon+49 221-8275-2614

Prof. Dr. Alexander Fekete

Prof. Dr. Alexander Fekete

Anlagen, Energie- und Maschinensysteme
Institut für Rettungsingenieurwesen und Gefahrenabwehr (IRG)

  • Raum ZS-04-01a
  • Telefon+49 221-8275-2604

Prof. Dr. Christoph Pörschmann

Prof. Dr. Christoph Pörschmann

Informations-, Medien- und Elektrotechnik
Institut für Nachrichtentechnik (INT)

  • Raum ZW-08-01
  • Telefon+49 221-8275-2495

Forschungsprojekt KoViTReK

Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit in den Gebieten Computergrafik, Akustik und Bevölkerungsschutz soll im Rahmen des Forschungsprojekts KoViTReK ein kollaboratives und immersives Virtual Reality (VR) Trainingssystem für Rettungskräfte konzipiert werden.

Auf einen Blick

Kategorie Beschreibung
Forschungsprojekt KoViTReK – Kollaboratives Virtual Reality Trainingssystem für Rettungskräfte und Katastrophenvorsorge 
Leitung Prof. Dr. Arnulph Fuhrmann (Sprecher), Prof. Dr. Christoph Pörschmann, Prof. Dr. Alexander Fekete 
Beteiligte Tim Lübeck
Martin Mišiak 
Projektpartner Bundesanstalt Technisches Hilfswerk
Feuerwehr Aachen
Feuerwehr Dortmund
 
Fördermittelgeber Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen, „Fokus Forschung FF HAW-Kooperation“ 
Laufzeit 24 Monate (01.07.2021 – 30.06.2023) 
Fakultäten Fakultät für Informations-, Medien- und Elektrotechnik, Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme 
Institute Institut für Medien- und Phototechnik (IMP), Institut für Nachrichtentechnik (INT), Institut für Rettungsingenieurwesen und Gefahrenabwehr (IRG)  

Virtuelle Umgebungen haben sich in den letzten Jahren von einem reinen Forschungsgegenstand zu einem produktiv und kommerziell eingesetzten Werkzeug entwickelt. Dabei lassen Head-Mounted-Displays und Kopfhörer Nutzer in eine virtuelle Realität (VR) eintauchen. In diesem Forschungsprojekt soll VR genutzt werden um Rettungskräften möglichst realitätsnahe Szenarien, wie Hausbrände oder Stromausfälle darzubieten, die in Realität nur schwer nachzustellen sind.

Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit in den Gebieten Computergrafik, Akustik und Bevölkerungsschutz soll im Rahmen des Forschungsvorhabens ein kollaboratives und immersives Virtual Reality Trainingssystem für Rettungskräfte konzipiert, umgesetzt und evaluiert werden. Es werden zwei Anwendungsszenarien aus dem Bereich des Rettungsingenieurwesens konzipiert, in denen mehrere Personen kollaborativ in einer Virtual Reality (VR) - Umgebung miteinander interagieren sollen. Im ersten Szenario wird ein Hausbrand simuliert, im Zweiten ein Stromausfall in einem Krankenhaus.

Die Immersion des Systems soll durch eine perzeptiv plausible Darbietung sowohl der grafischen als auch der auditiven Elemente deutlich gegenüber bestehenden Systemen erhöht werden, um die Präsenz der Teilnehmer in der virtuellen Welt drastisch zu verbessern. Für die grafischen Elemente (Prof. Fuhrmann) werden neue, echtzeit-fähige Algorithmen zur akkuraten Simulation von globalen Lichttransporteffekten entwickelt. Von besonderem Interesse ist dabei der Einfluss von volumetrischen Medien, wie Feuer und Rauch, auf die Lichtausbreitung. Im Projekt werden ebenfalls visuell-perzeptive Forschungsfragen adressiert, welche für den Realismus der virtuellen Umgebung relevant sind.  Für die auditiven Elemente (Prof. Pörschmann) wird eine binaurale Schallfeldsynthese mit 6 Freiheitsgraden (6 Degree-of-Freedom, 6 DoF) angewendet. Im Verlauf des Forschungsprojekts, soll untersucht werden, welche Elemente bei 6 DoF Schallfeldsynthese besonders entscheidend sind, um möglichst hohe Immersion und Konvergenz zur visuellen Darbietung zu erreichen.

Die Forschungshypothese, die durch empirische Nutzerstudien nachgewiesen werden soll, ist, dass ein hoher und passender Stresslevel bei den Trainierenden nur erreicht wird, wenn die auditive und die visuelle Komponente zusammenpassen und realitätsnah dargeboten werden. Da Prof. Fekete in seiner Forschung bereits mit Feuerwehren, Krankenhäusern und dem Technischen Hilfswerk kooperiert können praxisrelevante Szenarien implementiert werden.

Gefördert durch das Ministerium für Kultur und Wissenschaft in Nordrhein-Westfalen Gefördert durch MiK NW (Bild: MiK NW)
Prof. Dr. Arnulph Fuhrmann

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Prof. Dr. Christoph Pörschmann

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