Die virtuelle Reise

Ich fühle mich sehr klein, während ich vorsichtig durch eine menschliche Arterie trete. Vor mir entfaltet sich eine Spur, und während ich ihr folge, bemerke ich einen Strom braunen Blutes, der lautlos auf mich zufließt. Ein stetiger Schlag macht mir bewusst, wie nahe ich einem schlagenden Herzen sein muss. Das Blut wirbelt, als ich zu einer Weggabelung komme.

Ich gehe nach links, gehe ein paar Schritte und stürzt ab.

Ich reiße meine 3D-Brille ab und finde meine Nase gegen eine weiße Wand gedrückt. Ich befinde mich in einem zweieinhalb Meter hohen Kubus mit Bildschirmen an drei Wänden und einem weiteren unter meinen Füßen.



Den Fluss beobachten

warum heißt es die wolke?

Dies ist die Virtual-Reality-Höhle am Center for Advanced Scientific Computation and Visualization der Brown University. Große Kathodenstrahlprojektoren, die von leistungsstarken Computern gespeist werden, werfen hochauflösende 3D-Bilder auf die drei Wände und den Boden.

Die Modellierung des Blutflusses ist nur eine Anwendung dieser immersiven Technologie. Neben der medizinischen Bildgebung wird Browns virtuelle Höhle für Simulationen in so unterschiedlichen Bereichen wie Archäologie und Studiokunst verwendet.

Die Höhle ist ein bisschen wie der Holodek in Star Trek, nur dass man nichts anfassen kann, witzelt David Laidlaw, Höhlenkurator und Assistenzprofessor für Informatik.

Wenn ich die Stereobrille wieder aufsetze, tauche ich wieder in ein virtuelles Blutgefäß ein. Was ich sehe, bewegt und verändert sich, wenn ich meinen Blick verändere. Dank eines Flüssigkristall-Panels an der Brille, die ich trage, verfolgt der Computer selbst die kleinsten Bewegungen meines Kopfes.

Hier in der Arterie zu stehen, ist eine ungewöhnliche Sichtweise, bemerkt Andrew Forsberg und liest meine Gedanken.

Forsberg hat die Simulation mitgeschrieben, um medizinischen Forschern zu helfen, Probleme wie die Geschwindigkeit des Blutflusses um einen koronaren Bypass, die Folgen des Einführens des Bypasses an einer anderen Stelle in der Arterie und die Auswirkungen des Blutflusses auf die Plaquebildung zu untersuchen.

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Dies ist nur eine weitere Möglichkeit, Flüssigkeitsströmungen zu simulieren, sagt er. Wir versuchen herauszufinden, wie uns das Eintauchen in den Fluss helfen kann, diese Probleme kennenzulernen.

In die Vergangenheit sehen

Und jetzt, weit weg von der Komplexität medizinischer Bildgebung, schlendere ich durch die antiken Ruinen von Petra in Jordanien. Ich wandere an reich strukturierten römischen Säulen vorbei und betrete den Großen Tempel, der sich einst über die Länge von drei Fußballfeldern erstreckte.

Dies ist ARCHAVE, eine Anwendung, die die berühmte Ausgrabungsstätte rekonstruiert und das Potenzial hat, ein wichtiges Werkzeug für die archäologische Analyse zu werden.

Wenn ich zu einer anderen Ansicht wechsele, sehe ich jetzt eine graue, idealisierte Darstellung der Ruinen. Von hier aus kann ich jede Art von Informationen abrufen - Bodentypen, Grabendaten oder Details der fast 250.000 Artefakte, die von der Brown-Archäologin Martha S. Joukowsky und ihrem Team ausgegraben wurden.

In der Archäologie ist es wirklich wichtig, den Ort und die Muster darin zu dokumentieren, erklärt Eileen Vote, eine Architektin, die mit dem Bauingenieur Daniel Acevedo zusammengearbeitet hat, um ARCHAVE zu konzipieren und zu entwickeln. Wir erkannten, dass, wenn wir die Gräben und die darin enthaltenen Daten einbeziehen und den Archäologen dann eine Möglichkeit geben könnten, sie in 3D zu visualisieren, sie in der Lage wären, viele visuelle Analysen durchzuführen, die zuvor nicht möglich waren.

Acevedo zieht einen Handschuh über, der ähnlich wie eine Maus funktioniert, und drückt zwei Finger zusammen, um ein 3D-Menü aufzurufen. Er weist ARCHAVE an, alle Bereiche anzuzeigen, in denen Keramik gefunden wurde, und verschiedene Stellen auf der Stätte leuchten plötzlich mit leuchtend roten Dreiecken auf.

Du hast nicht den Dreck, aber alle Objekte, sagt Vote stolz.

ARCHAVE zeigt derzeit nur eine archäologische Rekonstruktion des antiken Petra. Aber sein Erfolg hat Acevedo dazu inspiriert, die Werkzeuge zu entwickeln, die Archäologen benötigen, um ihre eigenen Virtual-Reality-Rekonstruktionen zu erstellen.

Verschiedene Striche

Und jetzt bin ich in einer anderen Welt, den Pinsel in der Hand und betrachte die berauschende Freiheit, meine eigene Realität zu malen.

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Das ist CavePainting, und Doktorand Daniel Keefe umhüllt mich mit 3D-Pinselstrichen, als ob die Luft um uns herum eine Leinwand wäre.

Als dramatisches neues Medium für Künstler bietet das CavePainting-Programm auch Potenzial für wissenschaftliche Visualisierung, sagt Laidlaw, der der Meinung ist, dass die Inspiration und der persönliche Reichtum der Kunst auch wissenschaftliche Bilder durchdringen sollten.

Mit dem Handschuh ruft Keefe ein 3D-Tool namens Color Picker auf, mit dem ich die Helligkeit, Sättigung und den Farbton meiner Pinselstriche ändern kann. Ich kann auch die Größe meines Pinsels ändern und in das Bild hineinzoomen, um feine Details zu rendern. Andere Funktionen namens Splat, Extrude und Jackson Pollock ermöglichen es mir, die Textur meiner Pinselstriche zu ändern.

Noch besser ist, dass ich, sobald ich ein Bild gemalt habe, direkt hindurchgehen kann.

[Mit diesem Programm] kannst du eine Welt erschaffen, in der du lebst, sagt Keefe. Jetzt möchte ich damit beginnen, diese Bilder visuell noch überzeugender aussehen zu lassen und sie dann mit Ihnen interagieren zu lassen.

Zurück in der realen Welt

Die ersten Virtual-Reality-Höhlen wurden um 1993 entwickelt, mittlerweile gibt es mehrere Hundert davon in Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt. Leider sind sie selten für die Öffentlichkeit zugänglich.

Für die Öffentlichkeit ist das einem Höhlenerlebnis am nächsten kommende Virtual-Reality-Theater mit großformatigen Projektionssystemen, den sogenannten Power Walls. Einige davon wurden bereits in Europa und Asien gebaut.

Allerdings bieten die Virtual-Reality-Theater nicht das gleiche tief eintauchende Gefühl wie die Höhlen, sagt Klaus-Peter Beier, Direktor des Virtual Reality Laboratory an der University of Michigan.

Wenn ich die Höhle verlasse und nach draußen gehe, schwimmt mein Kopf von den Bildern, die ich gesehen habe. Die Welten, die die Höhle definitiv zaubern kann suchen Real. Aber als ich in der Sonne stehe und die Sommerbrise spüre, merke ich, dass es in der Höhle nichts zu riechen, nicht viel zu hören und schon gar nichts zu schmecken oder zu berühren gibt.

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Es wird eines Tages dort ankommen, glaube ich, aber die Höhlenrealität ist noch nicht so real.

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