Virtual Reality – Anforderungen an die Realisierung einer (eigenen) Simulationsumgebung

Dieses Thema richtet sich an Lehrkräfte der Geographie, Mathematik und Physik.

Die Erforschung der Grundlagen des 3D-Sehens gehen bis in das 19. Jahrhundert zurück. Damals bemerkte man, dass zwei gleichzeitig gesehene, von Hand gezeichnete Bilder vom „Verstand“ zu einem 3D-Objekt zusammengesetzt wurden. Nachdem man erkannt hatte, wie stark die Unterschiede in den Bildern sein mussten, damit dieser Effekt eintritt, hatte man die Berechnungsgrundlage für Virtual Reality geschaffen, denn hierin ist die Mathematik verborgen, die die Bilder vorausberechenbar macht! Virtual Reality dient in heutiger Zeit sowohl der Unterhaltung, als auch der lebensechten Simulation und nicht zuletzt für Trainingsumgebungen. Es gibt inzwischen Softwareplattformen, die mit einem leistungsstarken PC und einer sogenannten VR-Brille diverse Programme anbieten und jedem den Sprung in eine unbekannte Welt ermöglichen. Als Beispiele können Installationen in Museen oder Science Centern dienen, die die einzelnen Besucher in die Lage versetzen, sich auf fremden Planeten zu orientieren oder den Hügel zu erkunden, von dem aus Otto Lilienthal bei Berlin seine ersten Flugversuche gemacht hat.

Das Erstaunliche an VR ist eigentlich, wie intuitiv es verstanden werden kann, denn trotz aller Technologie braucht man nur seinen alltäglichen Erfahrungsschatz zur räumlichen Orientierung. Das Training für die Nutzung dieser Technologie erledigen wir also jeden Tag, wenn wir uns auf den Weg zur Arbeit oder Schule machen. Dies ist eine Kombination aus Erinnerungsvermögen („Wann muss ich in welche Straße einbiegen?“) und manchmal auch Improvisation („Wenn ich eine Station später aus dem Bus steige, wie komme ich dann an mein Ziel?“), wenn man sich von einem Start- zu einem Zielpunkt bewegt. Es gibt aber auch die sehr viel spontanere Version der Orientierung, das Umgehen von Hindernissen oder spontanes Ausweichen.

Mögliche Fragestellungen

  • Wo kann man VR überall einsetzen?
  • Welche Vor- und Nachteile gibt es beim Einsatz von VR?
  • Wie funktioniert „VR“ eigentlich auf technischer, physikalischer und nicht zuletzt der Programmierebene?
  • Wieso sehen wir dreidimensional?
  • Ist VR nur eine Variante optischer Illusionen?
  • Wie schafft man die Umgebung wie einen neuen Mond, wie erzielt man den 3DEffekt bei seiner Wanderung und wieso braucht man überhaupt die VR-Brille dafür?
  • Wieso schafft es unser Augenpaar in der 3D-Brille, jederzeit scharf zu sehen?
Zur Vorbereitung auf den Kick-Off

Wissenschaftlicher Partner

Betreuung des Schulteams durch

Dr. Andreas Junk

Quelle: privat

Dr. Andreas Junk forscht an der Europa-Universität Flensburg in der AG Physik vor allem zur Entstehungsgeschichte stereoskopischer Betrachter und Messinstrumente. Diese Instrumente nutzen sowohl physikalische Effekte, als auch individuelle physiologische und psychologische Eigenarten des Beobachters aus. In seinen jüngsten Vorträgen und Veröffentlichungen hat er die Entstehung gängiger Bauformen bis zum heutigen Tag und die technische Entwicklung aufgearbeitet. Im Moment steht der Nachbau eines Entfernungsmessers nach historischem Vorbild im Vordergrund, mit dem auch entsprechende Messungen vorgenommen werden sollen.

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