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Natur

Augmented-Reality in Lehre und Bildung

Wissenschaftler der Hochschule Worms erforschen das Potenzial von AR-Anwendungen für Lehr- und Bildungszwecke. Dabei erstellen die Forscher aufbauend auf Usertests AR-basierte Unterrichtseinheiten.

Das Forschungsprojekt, geleitet von Prof. Dr. Alexander Wiebel, ist in zwei Fallstudien untergliedert: Eine der Studien findet im Bereich der Hochschullehre statt, die andere in der Umweltbildung. Aktuell befindet sich das SAARTE-Projekt (Spatially-Aware Augmented Reality in Teaching and Education) der Hochschule Worms in der Testphase der Fallstudie zur Umweltbildung. In den Usertests erproben die Beteiligten die Anwendung einer AR-Brille in mehreren Szenarien. Dafür hat sich die Forschungsgruppe in einen Wald in der Nähe von Worms begeben.

Mit der AR-Brille im Wald

Im ersten Szenario sollen die User Blätter sortieren und zusammentragen. Dann bewegen die Versuchspersonen virtuelle Wolken zu einem Baum, dessen Wurzeln nach einem virtuellen Regen zu wachsen beginnen. Die Anwender haben mit der AR-Brille die Möglichkeit, sich das Wurzelwachstum unterhalb der Erdoberfläche anzusehen. Für die Entwicklung der Szenarien wurde mit Experten aus der Umweltbildung zusammengearbeitet. „Das ist erst der Einstieg für weitere Szenarien, die für die Umweltbildung denkbar werden können,“ betont Gergana Lilligreen, wissenschaftliche Mitarbeiterin und Doktorandin im Fachbereich Informatik der Hochschule Worms.

Auswertung der Daten

Bei den Tests wird untersucht, wie schnell die Teilnehmer mit verschiedenen Innovationsmöglichkeiten Aufgaben bewältigen können. Dabei kommen sogenannte See-Trough-AR-Brillen zum Einsatz, die per Geste gesteuert werden können. Wegen des durchsichtigen Displays können User die reale und die virtuelle Umgebung gleichzeitig wahrnehmen. Mit den Erfahrungen aus den Testszenarien und der Auswertung der Daten können zukünftige Anwendungsfelder erprobt und festgelegt werden.

Quelle:

Foto: Die Hochschule Worms forscht zum Einsatz von AR-Anwendungen in der Hochschullehre und der Umweltbildung.(Bild: gemeinfrei / Pexels )

https://www.industry-of-things.de/augmented-reality-in-lehre-und-bildung-a-1045406/

27. August 2021 0 comment

Research

Baumwipfelpfad mit Augmented Reality

In Graubünden in Laax hat der längste Baumwipfelpfad der Welt eröffnet. Die «Senda dil Dragun» wurde rechtzeitig zu den Sommerferien nach rund einem Jahr Bauzeit eröffnet worden. Auf den über 1,5 Kilometern können die Besucher mehr entdecken als nur Natur, aber Herbst auch Augmented Reality (AR) und eine 73 Meter lange Rutschbahn sind zu finden.

«Der Baumwipfelpfad ist ein touristischer Leuchtturm im Kanton Graubünden, welcher sich ideal in unsere Natur einfügt», sagt Franz Gschwend, der Gemeindepräsident von Laax. Fünf Jahre lang wurde in Laax an dem Projekt gearbeitet. Zuerst war es eine Idee, dann ein Konzept und jetzt, nach rund einem Jahr Bauzeit, ist der Pfad Realität. Insgesamt ist die Strecke 1,56 Kilometer lang und bis zu 28 Meter über dem Boden.

AR ab Herbst

Neben der Rutschbahn haben die Macher viel Arbeit in das digitale Begleitangebot gesteckt, das dann jedoch erst ab Herbst zur Verfügung stehen wird. Am Einstiegsturm in Murschetg und auf den vier Plattformen des Pfads können Besucher sich dann per Tablet in Augmented Reality erzählen lassen, wie es zum Flimser Bergsturz kam oder welche Baumarten in Laax heimisch sind. Die Besucher sollen dadurch die Natur um sich und dessen Geschichte mithilfe von AR besser verstehen. Ausserdem erfahren die Besucherinnen und Besucher, wie sich der Tourismus in Laax entwickelt hat.

Für die Kinder wurde eigens eine Geschichte rund um den Pfad erfunden. So treffen die Kinder auf den Erzähler Ami Sabi, der ihnen als AR Figur in der realen Welt begegnet und sie mit seinen Freunden durch die Geschichte führt. Dabei ist er auf die Hilfe der Kinder angewiesen. Diese begeben sich auf ein Abenteuer und werden so aktiv Teil der Geschichte.

Die Erwachsenen treffen auf den bekannten Schauspieler Andrea Zogg als Erzähler, der ihnen ebenfalls als AR-Figur in der realen Welt begegnet und die Informationen entweder im Bild oder durch seine Erzählung im Off vermittelt. Veranschaulicht werden die Themen darüber hinaus anhand eines 3D-Topologie-Modells.

Für Erwachsene wird ein Eintritt ab 16 Franken erhältlich sein und für Kinder ab 8 Franken. Tickets können via App, Automaten oder auch am Schalter erworben werden.

Quelle:

FM1today / Süddeutsche / Weissearena

26. Juli 2021 0 comment

Examples

Virtual-Reality-Waldspaziergänge verbessern die Stimmung

Virtuelle Spaziergänge im Wald lösen identische positive Effekte auf die Gesundheit und das Wohlbefinden aus wie echtes Shinrin-Yoku (Waldbaden).

Hamburg (Deutschland). Die Forschung hat bereits durch zahlreiche Studien belegt, dass das sogenannte Shinrin-Yoku (Waldbaden) positive Auswirkungen auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen haben. Demnach sollen zum Beispiel bereits 20 Minuten in der Natur laut einer Untersuchung der Universität Michigan das Stresslevel deutlich reduzieren. Woher diese positiven Effekte kommen, ist bis heute aber noch immer unklar.

Wissenschaftler der Universität Hamburg, des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung in Berlin und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) haben nun untersucht, ob die positiven Effekte des Waldbadens auch per Virtual-Reality-Brille ausgelöst werden können. Wäre dies möglich, könnten auch Menschen in Pflegeheimen und Krankenhäusern oder in Quarantäne sich in der „Umwelt“ bewegen und ihre schwierige Situation damit erträglicher machen.

360°-Videos einer Waldumgebung

Laut der im Fachmagazin Nature publizierten Studie zeigte das Team um Fariba Mostajeran 34 Probanden mithilfe einer VR-Brille unterschiedliche Umgebungen als Fotos und als 360°-Videos. Die Szenarien enthielten einen Laubwald, eine Straße zwischen Häuserfronten und eine Kontrollumgebung mit einem weißen Rechteckt auf schwarzem Hintergrund. Die Probanden beantworteten anschließend einen Fragebogen zu ihrer Stimmung, dem physiologischen Wohlbefinden und ihrem Stresslevel.

Positive Effekte auf die Stimmung

Fariba Mostajeran, Erstautorin der Studie und Mitarbeiterin der Arbeitsgruppe Human-Computer Interaction: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Waldumgebung einen positiven Effekt auf die Stimmung hatte und die städtische Umgebung unabhängig von der Art der Präsentation die Stimmung störte.“

Die Ergebnisse zeigen überdies, dass bereits Fotos die Stimmung positiv beeinflussen, 360°-Videos den Effekt aber deutlich erhöhen.

Fariba Mostajeran: „Die Resultate deuten drauf hin, dass auch ein virtueller Aufenthalt im Wald sich positiv auf unser Gemüt auswirken kann. Es gibt somit Hoffnung, dass, auch wenn es gerade nur eingeschränkten Zugang zur Natur gibt, wir dank informatischer Methoden die negativen Effekte von Isolation, Quarantäne oder Urbanisierung reduzieren können.“

Nature, doi: 10.1038/s41598-021-83277-y

Quelle:

Foto: © VRStockSnappixabay.com

https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/psychologie/virtual-reality-waldspaziergaenge-verbessern-die-stimmung-13374752

5. März 2021 0 comment

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Holopoiesis – Flucht in die digitale Natur

Holopoiesis ist ein Versuch, aus dem Lockdown in die digitale Welt der Natur auszubrechen. Die virtuelle Realität, die Paul Rascheja geschaffen hat, ist eine Reise durch unzählige computergenerierte Welten, die sich theoretisch endlos im Haus erwandern lässt.

Die Basis der Simulation ist ein Hausplan mit einer gezeichneten Linie, auf der sich die Nutzenden ohne Angst vor einer Kollision mit realen Objekten bewegen können. Dann wird die Linie / der Pfad zufällig in Elemente unterteilt und in VR als gelbe Linie angezeigt.

Doch nicht nur der Pfad wird geschickt erstellt: Die gesamte virtuelle Welt wird zufällig generiert und mit beliebigen Objekten wie Vegetation, Gebäuden, Felsen, Wasserreservoirs bestückt. Auf diese Weise ist jede erzeugte Welt einzigartig.

“Ich kam auf die Idee während des Lockdowns im Frühjahr 2020; sie entstand aus dem Bedürfnis, der Isolation zu entkommen und dem Wunsch, der Natur näherzukommen. Ich muss zugeben, dass meine Stimmung damals an Depression grenzte. Die erste vereinfachte Version wurde nach wenigen Tagen erstellt. Jeden Tag verbrachte ich ungefähr eine Stunde auf virtuellen Spaziergängen; nach ein paar Tagen spürte ich einen positiven Effekt, mein Wohlbefinden verbesserte sich.” sagt Paul Rascheja gegenüber VR-Nerds.

Die Simulation wurde in Unity für Oculus Quest erstellt, jedoch reichte die Leistung der VR-Brille nicht lange aus, wodurch Rascheja auf einen Rucksack-PC umgestiegen sei. Somit ist die Anwendung zwar nur schwierig zugänglich, doch Rascheja steckte über 100 Stunden in seine Arbeit, um sich selbst den Lockdown angenehmer zu gestalten und neue Möglichkeiten durch VR-Technologie auszuloten.

Paul Rascheja ist Künstler und Designer, er beschäftigt sich mit den Themenbereichen Trans- und Posthumanismus, künstliche Intelligenz, er erforscht und kreiert virtuelle Realität und digitale Wesen.

Quelle:

Holopoiesis – Flucht in die digitale Natur

21. Februar 2021 0 comment

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Virtuelle Naturkunde für die ganze Familie

In Zeiten des Lockdowns gibt es viele kreative Wege, um die Geheimnisse der Natur zu entdecken. Dank Virtual Reality, Videos und E-Learning fühlen sich Kinder und Erwachsene über Ostern wie im Wald oder auf der Wiese

Ausgiebige Spaziergänge mit der Familie durch die frühlingshafte Natur oder ein Kurztrip in eine europäische Metropole mit Freunden – so haben viele von uns in den letzten Jahren die Ostertage verbracht. Doch aufgrund der Corona-Krise ist das in diesem Jahr gar nicht oder nur eingeschränkt möglich. Doch viele digitale Angebote sorgen nicht nur dafür, dass Sie sich am Computer, Tablet oder Smartphone fast so fühlen, wie im Freien, sondern vermitteln auch viel Wissen über die Artenvielfalt. Eine Auswahl digitaler Naturkunde für Groß und Klee

Hinein in die Wilden Welten Brandenburgs

Die Grillen zirpen, die Vögel zwitschern und die Kröte quakt. Vor Ihnen liegt ein ganzer Wald sowie eine Moorlandschaft, die Sie eigenständig entdecken können. Laufen Sie los, schauen sich in alle Richtungen um und erkunden die Wilden Welten! Per Mausklick auf Symbole an Bäumen, dem Waldboden oder im Wasser können Sie nacheinander die Geheimnisse der Natur entdecken – und lernen bestimmt etwas Neues! Zwei Ranger erzählen kurze Geschichten über clevere Waschbären mit gutem Gedächtnis oder die Eiche: Lebensgrundlage für über 2000 Tierarten. Zudem erklären Sie beispielsweise, woran sich erkennen lässt, ob eine der heimischen Schlangen giftig ist. Also nehmen Sie die Kinder an die Hand und gehen selbst auf einen Bildungsspaziergang in den Wald, um 50 Tier- und Pflanzenarten in den Lebensräumen Wald, Moor und Wiese kennenzulernen. Für die ganz Mutigen gibt es einen Dunkelmodus, mit dem Sie auf Nachtwanderung durchs Unterholz unternehmen können.

Wilde Welten funktioniert am Computer, Smartphone oder Tablet. Mit einer Virtual-Reality-Brille fühlt sich alles noch greifbarer an. Wilden Welten ist eine Initiative der Stiftung Naturschutzfond Brandenburg. Eigentlich wollten sie das VR-Projekt als Unterrichtsangebot für die Grundschule erst zum im Sommer beginnenden Schuljahr vorstellen. Wegen des Lockdowns stellten sie es schon jetzt kostenlos online. „Kinder lernen mithilfe der VR-Technik sehr viel motivierter als mit dem Buch“, sagt Marc Thiele von der Landesnaturschutzstiftung. Das Begleitheft kann auf der Startseite heruntergeladen werden. Ziel des Projektes ist es, Kinder raus in die echte Natur zu locken – wenn die Corona-Krise vorüber ist.

Die Natur vor der Tür besser verstehen

Der Naturschutzbund Deutschland (NABU) will den blühenden Frühling trotz Corona mit digitalen Angeboten zu Ihnen nach Hause bringen. Mit dem NABU-Vogeltrainer und dem Insektentrainer werden Sie per E-Learning zu Experten. Im sogenannten Najuversum erforschen Kinder Gebirge, Wald, Stadt, Gewässer und Wiesen. Für Heimwerker, die das Gelernte direkt in die Tat umsetzen möchten, erfahren in Videos mit praktischen Anleitungen wie Balkonien oder die Fensterbank zum Nasch- oder Gemüsegarten werden, wie Sie den perfekten Nistkasten für Wildbienen oder Vögel bauen, wie Sie ein Fledermaushaus zimmern oder einen Gartenteich graben.

Für all das hat die ganze Familie jetzt Zeit. Und auch jetzt schon können Sie am Fenster, auf dem Balkon, im Garten oder Park die digitale Naturkunde in die Realität übersetzen. Entdecken Sie die Haubenmeise vom Küchenfenster aus?

Siehe auch Artikel:

Raus aus der Isolation und Social Distancing dank virtueller Welten mit Virtual Reality (VR)

Quelle:

Foto: Subbotina Anna / Shutterstock

Per Tablet oder Computer die heimische und ferne Artenvielfalt entdecken – mit diesen Angeboten kein Problem

https://www.geo.de/natur/22889-rtkl-informativ-und-schoen-virtuelle-naturkunde-fuer-die-ganze-familie

15. April 2020 0 comment

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AR App gegen Überschwemmungen lanciert

Die Schweizer Digitalagentur Nexum hat eine AR-Anwendung realisiert, um Gebäudebesitzer Gefahren zu sensibilisieren.

Die Tablet-basierte AR-App wurde für den Gebrauch durch die Präventionsberater der Gebäudeversicherung Graubünden (GVG) konzipiert. Mit ihr hätten Berater vor Ort die Möglichkeit, Gebäudebesitzern die Auswirkungen von Überschwemmungen – zum Beispiel durch starken Regen oder über die Ufer tretende Gewässer – vor Augen zu führen. Die AR-App könne auch bei Informations- und Schulungsanlässen der GVG eingesetzt werden.

Der Berater könne die Tablet-Kamera auf eine bezüglich der Überschwemmung kritischen Stelle im Aussenbereich des Gebäudes richten, mit Hilfe eines einfachen Scanverfahrens relevante Bezugspunkte im betroffenen Bereich erfassen und so eine virtuelle Fliessebene definieren. Er habe dann die Möglichkeit, auf Knopfdruck den definierten Bereich am Tablet-Screen virtuell zu «fluten». Anschliessend kann der Berater verschiedene in der App verfügbare Gebäudeschutzmassnahmen wie erhöhte Lichtschächte oder Wasserschutztore virtuell platzieren und deren Wirkung anhand der simulierten Überschwemmungssituation im Dialog mit dem Gebäudebesitzer erläutern.

Die App biete neben der Live-Simulation vor Ort auch einen speziellen Modus, bei dem die Gefahren einer Überschwemmung und die Wirkung entsprechender Gebäudeschutzmassnahmen anhand eines komplett virtuellen Gebäudemodells aufgezeigt werden könnten.

Nexum habe die AR-Lösung, die seit Frühling 2019 im aktiven Einsatz steht, in einem agilen Konzeptions-, Design- und Implementierungsprozess über verschiedene Iterationen zur Einsatzreife gebracht. Dabei kam ein interdisziplinäres Fachteam mit Experten aus den Bereichen UX-Konzeption, Design sowie AR- und VR-Entwicklung zum Einsatz. Im Zentrum sei auch der Austausch mit den Präventionsfachleuten der GVG gestanden, die Nexum aktiv in die Entwicklung der Lösung eingebunden hat.

Quelle:

AR App gegen Überschwemmungen lanciert

14. Juli 2019 0 comment

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Inside Tumucumaque – Eine Virtual Reality Installation – Eintauchen in den Dschungel von Amazonien

Wie wäre das wohl, wenn wir uns wie ein Frosch durchs Unterholz des Amazonas-Regenwaldes pirschen könnten? Wie ein Kaiman durchs Wasser treiben und auf Beute lauern? Oder abheben und wie ein Harpyie über den Baumwipfeln des Waldes kreisen? Tauchen Sie ein in den artenreichen Dschungel des Amazonasgebiets.

Der Regenwald aus der Sicht seiner Bewohner

Die interaktive Virtual-Reality-Experience „Inside Tumucumaque“ macht es möglich, dass wir in das weltweit größte Regenwaldschutzgebiet im Nordosten von Brasilien, nach Tumucumaque, katapuliert werden. Wir entdecken den Regenwald aus der Sicht seiner Bewohner. Über 7.500 Pflanzenarten, die dort beheimatet sind, wurden für die virtuelle Installation entworfen. Allein die Größe des Regenwaldes ist schier immens: Das Gebiet misst eine Fläche von acht Fußballfeldern.

Der Traum von der perfekten Simulation der Wirklichkeit

Die Installation, die den Amazonas-Regenwald virtuell entstehen lässt, ist Teil der Reihe „The Art of Immersion“, die sich den sogenannten „immersiven“ Visualisierungssystemen widmet. Die Nutzer betreten eine virtuelle Umgebung, die der „realen“ Umgebung exakt nachempfunden ist, so dass der Eindruck entsteht, eine andere, virtuelle Realität werde betreten. Auch beim Aufsetzen der Virtual-Reality-Brille von „Inside Tumucumaque“ tritt der Benutzer buchstäblich in eine virtuelle Welt ein, in das überwältigende Ökosystem des Regenwalds.

Virtual Reality: Ein akustischer und visueller Lebensraum

Das ZKM forscht seit vielen Jahren an der Entwicklung neuer Bildtechnologien. „The Art of Immersion“ präsentiert Werke, die den Traum des Kinos, nämlich das Leben simulieren zu wollen, endlich erfüllen. Mit Virtual Reality gelingt es jetzt sogar, nicht nur die Wirklichkeit perfekt zu simulieren, sondern auch mit dieser „neuen“ Wirklichkeit zu interagieren. Wir können den Flug des Harpyies steuern oder aus dem Wasser auf- und abtauchen wie ein Kaiman. Ist das Kinobild noch auf die Leinwand „gebannt“, wird es mit Virtual Reality möglich, einen akustischen und visuellen (Lebens-)Raum zu schaffen, der alle unsere Sinne anspricht. Welches Geräusch macht wohl ein Pfeilgiftfrosch? „Inside Tumucumaque“ verlegt das gigantische ökologische Paradies Amazonien nach Karlsruhe – werden wir in Zukunft von unserem Wohnzimmersessel aus ferne Gegenden bereisen?

Quellen:

Eintauchen in den Dschungel von Amazonien

https://zkm.de/de/ausstellung/2018/04/the-art-of-immersion-iii

14. April 2018 0 comment

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VR-App zeigt Auswirkungen des Klimawandels

Eine neue Virtual Reality-App soll das Bewusstsein gegenüber der Folgen des Klimawandels in den Vereinigten Staaten schärfen. Dabei versinkt San Francisco in den Fluten des Pazifiks.

Immer mehr Organisationen nutzen 360 Grad-Videos und Virtual Reality, um Zuschauern ihr Anliegen so plastisch wie möglich darzustellen. Climate Access Look Ahead SF ist eine App, die die Folgen des Klimawandels auf immersive Art und Weise zeigen will.

San Francisco unter Wasser

Hinter dem Titel Look Ahead steht eine Zusammenarbeit zwischen der Stadt San Francisco und der Non-Profit-Organisation Climate Access. Die im Dezember veröffentlichte VR-App ist kostenlos im Apple App Store und im Google Play Store erhältlich. Mit ihr können Nutzer drei Bereiche San Franciscos besuchen.

Dort können wir in verschiedenen 360 Grad-Aufnahmen sehen, wie das Gebiet heute aussieht, wie es sich mit dem Klimawandel verändern würde, und was wir dagegen unternehmen können. Dabei zeigt sich der Klimawandel vornehmlich durch den deutlichen Anstieg des Meeresspiegels, der das betroffene Gebiet weitläufig unter Wasser setzt.

Die Aufmerksamkeit auf die Zukunft lenken

Zur Veröffentlichung der App sagte San Franciscos Bürgermeister Edwin M. Lee:

Der Start der Look Ahead SF Kampagne und der Virtual Reality-App gibt unserer Stadt eine neue Möglichkeit, dem zukünftigen Steigen des Meeresspiegels Aufmerksamkeit zu schenken. Sie hält die Bevölkerung dazu an, auf dem Weg zu unseren Klimazielen hartnäckig zu bleiben, sodass wir sie erreichen können.

Cara Pike von Climate Access wiederum würdigt die Fähigkeit von Virtual Reality, Menschen emotional zu berühren:

Virtual Reality stellt ein kraftvolles Werkzeug dar, um die Klimarisiken zu erklären und zur Handlung zu motivieren. Die Look Ahead-App macht es einfach zu verstehen, was auf dem Spiel steht und was möglich ist.

Auch Auswirkungen des Klimawandel fanden bereits mit Projekten wie The Rising Seas ihren Weg in die virtuelle Realität. Dass VR auch abseits der Unterhaltungsindustrie immer mehr Anwendung findet, ist derweil nicht neu. Weitere spannende Anwendungsbereiche für VRstellen wir euch im verlinkten Artikel vor.

Wie findet ihr die Idee hinter Look Ahead – San Francisco? Habt ihr euch schon einmal eine vergleichbare VR-App angesehen? Lasst es uns in den Kommentaren wissen!

Quelle:

VR-App zeigt Auswirkungen des Klimawandels

17. Januar 2018 0 comment