VR-Nutzer schaut sich eine Mittelalterszene mit VR-Brille an.

Projekte des Labors für Geo-Virtual Reality

Erstellung von Animationsfilmen für die Gartenstadt Etwashausen

Szene aus dem Film von Nils Adelmann und Philipp Pablitschko. (Foto: Screenshot)
Szene aus dem Film von Nils Adelmann und Philipp Pablitschko. (Foto: Screenshot)

Wie realitätsnah ein Studium an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (FHWS) sein kann, zeigt eine aktuelle Zusammenarbeit des Studiengangs „Geovisualisierung“ mit einem externem Partner. Aufgabe einer Studienarbeit war es, einen Animationsfilm zu erstellen, der die städtebauliche Idee der Gartenstadt darstellt und vom Projektpartner als Werbevideo genutzt werden kann. In 60 bis 90 Sekunden sollten dem Zuschauer die wichtigsten Rahmenbedingungen des Konzeptes erläutert werden. 

Visionen für Würzburgs Zukunft

Dozent Stefan Sauer (1.v.l.) hat mit Studierenden der Geovisualisierung Ideen für ein Würzburg der Zukunft entwickelt (Foto: Anja Legge)
Dozent Stefan Sauer (1.v.l.) hat mit Studierenden der Geovisualisierung Ideen für ein Würzburg der Zukunft entwickelt (Foto: Anja Legge)

Ein Stadion auf dem Sanderrasen, ein Flussbad im Alten Hafen, ein Fahrradhighway über der Innenstadt und Salatanbau am Paradeplatz? Sind solche Ideen undenkbare Spinnerei oder durchaus denkbare Visionen für ein Würzburg der Zukunft? Mit dieser Frage und damit, wie eine ökologische, gerechte und soziale Stadt der Zukunft aussehen könnte, haben sich im Sommersemester 2021 20 Studierende des Studiengangs Geovisualisierung an der Hochschule Würzburg-Schweinfurt (FHWS) beschäftigt. Die Ergebnisse verblüffen, machen Spaß und regen zum Weiterdenken an. 

Historische Domstraße als VR-Anwendung

Blick in die historische Domstraße
Blick in die historische Domstraße

Mit der von Robert Schmidt in seiner Bachelorarbeit erstellten VR-Anwendung kann man einen Spaziergang durch die Domstraße um 1930 unternehmen und erstaunlich lebensecht in eine vergangene Zeit eintauchen. 

Studienbereich Geo goes AR!

App für die Nutzung von Abbildungen in Augmanted Reality
App für die Nutzung von Abbildungen in Augmanted Reality

Mit der Anwendung Geovis AR können Studieninteressenten Augmented Reality (AR) hautnah erleben. Das Informationsmaterial der Studiengänge „Geovisualisierung“ sowie „Vermessung und Geoinformatik“ wurde für die Nutzung in Augmented Reality, die auch Inhalt des Studiums ist, aufbereitet. Dabei dienen die Abbildungen der Flyer und Broschüren der Studiengänge als Bildtargets, um zusätzliche berufsspezifischen Informationen virtuell einzublenden. Die Anwendung Geovis AR ist für Android-Betriebssysteme entwickelt und im Play Store kostenfrei verfügbar.

Die Jüdische Synagoge in Virtual Reality

Eine Gruppe Studierender des Studiengangs Geovisualisierung macht die Hauptsynagoge "Altschul" virtuelle erlebbar.
Eine Gruppe Studierender des Studiengangs Geovisualisierung macht die Hauptsynagoge "Altschul" virtuelle erlebbar.

Als "fränkisches Jerusalem" wurde einst der Fürther Schulhof mit seinen vier Synagogen genannt, bis er in der Reichsprogromnacht am 9. November 1938 bis auf den Grund niedergebrannt wurde. Eine Gruppe Studierender der FHWS aus dem Fachbereich Geovisualisierung hat nun die Hauptsynagoge "Altschul" virtuell erlebbar gemacht. Die VR Anwendung soll im Sommer 2020 Besuchern im Museum zugänglich gemacht werden.

Animation eines Neubaugebietes

Ein geplantes Neubaugebiet wird mit einer Animation präsentiert
Ein geplantes Neubaugebiet wird mit einer Animation präsentiert

Cinema4D ist eine Software, die unter anderem die Realisierung von Animationen ermöglicht. Im Rahmen der Lehrveranstaltung "Projektbezogene Geovisualisierung" haben die Studierenden die Software angewendet, um ein neu entstehendes Neubaugebiet medienwirksam zu präsentieren. Das vorliegende Beispiel zeigt die Animation der Studentin Laura Fischer.

Beleuchtungssimulation

Visualisierung einer Straßenlampenpositionierung beispielhaft auf einem Marktplatz. Die Helligkeit kann je nach Uhr- und Jahreszeit in Echtzeit angepasst werden.
Visualisierung einer Straßenlampenpositionierung beispielhaft auf einem Marktplatz. Die Helligkeit kann je nach Uhr- und Jahreszeit in Echtzeit angepasst werden.

Die Beleuchtungsplanung innerhalb vieler Kommunen wird zum momentanen Zeitpunkt mit realen Beleuchtungsszenarien getestet und umgesetzt. Eine Alternative ist die Nutzung einer Beleuchtungssimulation mit einem 3D-Stadtmodell. Die Beleuchtungssimulation nutzt die Unreal Engine 4 und soll verschiedene Beleuchtungsszenarien, punktuelle Fragestellungen und Auswirkungen in Echtzeit darstellen. 

smartVHB

Das Projekt smartVHB verfolgt das Ziel, digitales Lehrmaterial zu Themen wie Geovisualsisierung bereitzustellen
Das Projekt smartVHB verfolgt das Ziel, digitales Lehrmaterial zu Themen wie Geovisualsisierung bereitzustellen

Im Bereich der Geovisualisierung (insbesondere unter Berücksichtigung von VR mit Game-Engines) gibt es leider bislang noch wenig Material, welches online zum Selbststudium zur Verfügung steht. Daher verfolgt das Projekt smartVHB das Ziel, ein Online Repositorium zu diesen Themen aufzubauen. Angeboten wird Material zu folgenden Themenfeldern: Geovisualisierung mit einer Game Engine, Grundlagen der Wahrnehmung in VR, Umgehungsstrategien von Motion Sickness, Umfangreiche Tutorials in die Verwendung der Game Engine Unity3D und der Game Engine Unreal Engine, Grundlagen der Perspektive, Hardware für Virtual Reality. 

Landschaftsvisualisierung

Insbesondere natürliche Tageslichtreflektionen (wie Sonnenlicht) auf Wasseroberflächen stellen viele Game Engine hinsichtlich der Realitätstreue vor große Herausforderungen.
Insbesondere natürliche Tageslichtreflektionen (wie Sonnenlicht) auf Wasseroberflächen stellen viele Game Engine hinsichtlich der Realitätstreue vor große Herausforderungen.

Um ansprechende Visualisierungen zu erstellen, muss die geographischen Gegebenheiten möglichst realitätsnah simuliert werden. Vegetation, Gewässer, aber auch Witterung muss realistisch erzeugt werden. Nicht zuletzt spielt auch die Kameraführung/-positionierung eine wichtige Rolle. Sie sollte die wichtigsten Spots gut in Szene setzen und sich dabei nicht zu dynamisch, aber auch nicht zu langweilig bewegen. Die simulierte Landschaft sollte darauf ausgerichtet sein, um beim Betrachter die passende Stimmung für das zu visualisierende Objekt zu erzeugen. Die Nutzung von Licht und Farbe, beispielsweise zu bestimmten Tageszeiten, kann so die gewünschten Assoziationen beim Betrachter hervorrufen. In Unity gibt es für diese Aufgaben eine Vielzahl an Möglichkeiten. Mithilfe von Lichtquellen, Light - und Reflection Probes, Ambient Occlusion und verschiedene Optionen für Licht und Schatten.