Innovationskatalog - Förderprogramm INNO-WATT 




Optotransmitter-Umweltschutz-Technologie e. V. – OUT


Köpenicker Straße 325
12555 Berlin

Geschäftsführer: Herr Christian Peter

Telefon: 030 609847260
Telefax: 030 65762672
E-Mail: info@out-ev.de
Internet: http://www.out-ev.de

Geförderte Projekte: 18


Entwicklung eines dynamischen hochauflösenden Visualisierungssystems zur Qualifizierung von sicherheitsspezifischen Kognitionsanalysen (Visio-System)


Grundaufbau - VisioSystem
Grundaufbau - VisioSystem

Projektidee

Entscheidend für die Durchführung von Kognitionsanalysen ist die reale Darstellung von Bildinformationen (Beschilderung, Informationstafeln, Piktogramme) in der tatsächlichen Größe und Kontraststärke entsprechend dem Abstand des Betrachters zum Objekt.

Im Mittelpunkt des FuE-Vorhabens steht die Entwicklung eines dynamischen, hochauflösenden Visualisierungssystems zur Qualifizierung von sicherheitsspezifischen Kognitionsanalysen im Planungsbereich. Ein Beispiel hierfür ist die interaktive kognitionsergonomische Analyse von sicherheitsrelevanten Bereichen (Flughafen- Bahnhofterminals etc.). Der dabei dem Betrachter zu vermittelnde Eindruck ist durch den unmittelbaren Bezug zum Objekt (Projektionsebene liegt im Betrachternahbereich von 2 bis 3 m) gegeben.

Mit dem beabsichtigten Einsatz von einem Fokussierungsprojektor kann eine wesentlich höhere Auflösung - bezogen auf den menschlichen Blick- und Fokussierungsbereich - gewährleistet werden. Die angestrebte Entwicklung soll die Einsatzpotentiale erheblich steigern, die gerade für den Einsatz für die Benutzergruppen ein wichtiges Kriterium darstellt.

Die hochauflösende, blickfeldausfüllende Projektion der darzustellenden 3D-Objekte und realistische Navigationsmöglichkeiten sind zwei der bedeutendsten Anforderungen an das Projektionssystem, da nur qualitativ hochwertige Visualisierungen die analysebedingten Auflösungsanforderungen erfüllen und eine intuitive (ergonomische) Benutzung für die Akzeptanz beim Kunden bzw. Probanden relevant ist. Entscheidend ist die Entwicklung der Kongruenzfunktion bzgl. der realen Blickbewegung und der virtuellen Bewegung im Raum.

Die uneingeschränkte Orientierung und Navigation im virtuellen Raum sowie der erhöhte Immersionsfaktor sind durch eine Projektoreinheit (zwei Projektoren) zu gewährleisten, die die Bildinhalte auf das gesamte erforderliche Blickfeld von ca. 160° projiziert (Großbildprojektion).

Ein wesentliches Arbeitsziel des Vorhabens stellt der sogenannte Fokussierungsprojektionsbereich dar. Das menschliche Auge fokussiert nur einen kleinen Teilbereich des Sichtfeldes, in dem die Objekte als „scharf„ wahrgenommen werden. Diese Eigenschaft nutzend, ist die permanente Bereitstellung eines „scharfen„ Bildbereiches durch blicksynchrones Schwenken eines Projektionsbildes mit hoher Auflösung im Fokussierungsbereich (kleine Projektionsfläche) zu entwickeln. Die Kongruenz von Blickrichtung und Fokussierungsbild ist mittels Blickbewegungsmesssystem und Signalgenerierung/-transfer an die Fokussierungs-Projektor-Kalibriereinheit zu realisieren.

Im Ergebnis muss ein permanenter Abgleich der Positionen von Fokussierungsbild und Blickrichtung erfolgen, um eine hohe Nutzungsqualität des Systems gewährleisten zu können.

Die angestrebte Entwicklungslösung besteht im Wesentlichen aus vier Hauptbaugruppen:

  1. Dynamisches Projektionssystem
  2. Kalibrierungssystem für Fokussierungsbild
  3. Motion-Tracking-System
  4. Realtime-Rendering-System für Bild-in-Bild-Konvergenz

Kundennutzen

Mit dieser Anwendung wird den Unternehmen der Zielbranche eine kostengünstige Projektionslösung geboten, die mit modernen Verfahren dieser Technik eine völlig neue Visualisierungsqualität erreicht. Folgende Vorteile bietet die angestrebte Lösung:

  • Verbesserter Informationsgehalt auf einer definierten Bildfläche durch eine höhere Bildpunktedichte
  • Reduzierung der Investitionskosten im Vergleich zu Cluster-Projektionssystemen
  • Geringe bauliche Abmaße und geringes Transportgewicht
  • Mobiler und flexibler Einsatz
  • Adaption in verschiedenen Einsatzbereichen

Die hochauflösende, blickfeldausfüllende Projektion der darzustellenden 3D-Objekte und realistische Navigationsmöglichkeiten sind zwei der bedeutendsten Anforderungen an das Projektionssystem, da nur qualitativ hochwertige Visualisierungen die analysebedingten Auflösungsanforderungen erfüllen und eine intuitive (ergonomische) Benutzung für die Akzeptanz beim Kunden bzw. Probanden entscheidend sind.

Ausblick

Der Markt für Präsentationssysteme wird durch alle die Bereiche, in denen Manager praktikabel in die Planung von Objekten involviert und in ihrem Entscheidungsprozess unterstützt werden sollten, charakterisiert. Orientiert an den jeweiligen Planungskosten und möglichen Kosten von Fehlplanungen/-einschätzungen ergeben sich Einsparungspotentiale durch den Einsatz des Visualisierungssystems in Verbindung mit der Kognitionsanalyse.

Des Weiteren ist der Markt im Unterhaltungssegment für Lösungen, mit denen Kunden eine erweiterte Form der Immersion angeboten werden können, noch bei weitem nicht ausgeschöpft, im Gegenteil. Auf der Suche nach immer neuen Topsellern ist gerade die Games-Software-Industrie immer wieder gefordert, dem User immer spannendere und realistischere Game-Plattformen anzubieten.
Auf dem Markt werden zurzeit nur hochpreisige VR-Cave-Lösungen angeboten, die von Kunden des Zielbereiches nicht akzeptiert werden bzw. nicht finanziert werden können.
Der Markt im Bereich der Großsimulatoren hat sich verändert und wandelt sich hin zu modularen, skalierbaren „smarten„ Systemen – Unternehmen in diesem Bereich tun sich zum Teil schwer, diesen Wandel in der erforderlichen Dynamik zu vollziehen. Ein vergleichbares System ist nach unserem Kenntnisstand in dieser Form nicht auf dem Markt verfügbar.
Die beabsichtigte Entwicklungslösung stößt in eine Marktlücke und bietet eine innovative Lösung, die als Basissystem leicht für weitere Anwendungen verwendet werden kann.
Auf der Grundlage durchgeführter Recherchen ist mit Sicherheit anzunehmen, dass sich mit den Möglichkeiten einer kostengünstigen hochauflösenden Präsentationstechnik auch die Nachfrage nach entsprechenden Lösungen stark erhöhen wird. Daher werden die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten als hoch bewertet.

Die wirtschaftliche Verwertung der Forschungsergebnisse erfolgt:

  • im Rahmen der satzungsgemäßen FuE-Tätigkeit im OUT e.V. selbst,
  • im Rahmen des OUT e.V. durch Erzielung direkter Umsätze,
  • durch Erzielung von Umsätzen in KMU, die die Forschungsergebnisse des FuE-Vorhabens nutzen (indirekte Umsätze).


Der Transfer der FuE-Ergebnisse erfolgt im Wesentlichen auf der Grundlage der seit mehreren Jahren erfolgreich operierenden Netzwerke „Optoelektronik in der Biotechnologie„ (OptoBionet / www.optobionet.de) „Tunnelsicherheit„ (TuSec / www.tusec.de) und „Sicherheitsmonitoring„ (Ne-sis / www.nesis.org) sowie im Rahmen weiterer Netzwerke auf dem Gebiet der Optik; ins-besondere werden die Möglichkeiten genutzt, die sich im Rahmen des überregionalen Netzwerkes „OpTecBB„ ergeben, in dem der OUT e.V. Mitglied ist.

Die FuE-Ergebnisse des OUT e.V. werden potentiellen Nutzern angeboten und sind darüber hinaus Grundlage zur Einwerbung von Forschungsaufträgen. Auf der Grundlage eventueller Patente wird der Abschluss von Lizenzverträgen angestrebt. Der OUT e.V. unterstützt potentielle Hersteller bei Maßnahmen zur Markteinführung. Insbesondere leistet der OUT e.V. Beiträge zur Erstellung technischer Publikationen für Fachzeitschriften und zu Vorträgen im Rahmen von Konferenzen und Messeauftritten.

Die Vorstellung der Projektidee und die Präsentation von Teilergebnissen bei Kunden wiesen eine positive Resonanz auf. Erste Gespräche mit folgenden Interessenten sind kurzfristig geplant:
  • Entwicklungsunternehmen mit Portfolio - Interaktive Simulationsapplikationen
  • Forschungsunternehmen mit Portfolio – Kognitionsanalysen von Mensch-Maschine-Interfaces
  • Industriedienstleister für Planungsaufgaben von manuellen Tätigkeiten
  • Anwender großer Einsatzleitzentralen (Tunnelleitstände)
  • Große Planungsunternehmen im Bereich Sicherheit, technische Anlagen und öffentlicher Gebäude
  • Unterhaltungsbranche (Freizeitparks etc.)

Weitere Maßnahmen zum Transfer:
  • Erarbeitung von Preisvorschlägen für die aus dem Projekt resultierenden Dienstleistungen und Aufnahme der Ergebnisse in den regelmäßig erscheinenden Forschungsbericht und in das Leistungsangebot des OUT e.V..
  • Darstellung der FuE-Ergebnisse in der Internet-Präsentation des OUT e.V..
  • Durchführung regelmäßiger Beratungen mit Hauptnutzern zur effektiven Nutzung von Teilergebnissen sowie zur Fortsetzung der Arbeiten.
  • Realisierung einer Nutzung von Teilergebnissen im Rahmen der technologischen Prozesse bei Hauptnutzern.
  • Durchführung eines Kolloquiums unter Teilnahme potentieller Anwender zur Darstellung von Ergebnissen mit dem Ziel der Nutzung.
  • Prüfung von Ergebnissen bzw. Teilergebnissen auf Patentfähigkeit und Einreichung eines Patentes.
  • überführung technologischer Teilergebnisse in die Labor- und Fertigungsprozesse bei Hauptnutzern.
  • Einreichung einer Veröffentlichung in einer Fachzeitschrift.
  • Durchführung eines gezielten Forschungspersonalaustausches zur Gewährleistung eines effektiven Technologietransfers in Hauptnutzer-Unternehmen.
  • Durchführung einer gemeinsamen Veranstaltung mit der TSB Technologiestiftung Innovationsagentur Berlin GmbH und der Zukunftsagentur Brandenburg zur Ableitung weiterer Maßnahmen zur Nutzung und Nachnutzung der Ergebnisse.
  • Gezielte Information von Technologie- und Gründerzentren sowie Innovations- und Technologieparks über die Ergebnisse und die Möglichkeiten der Nutzung.

Stand: 20.03.2012
Projektdaten aktualisiert: 04.12.2011

Unternehmen A–Z

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