Bild des Monats: Eine Kuppel voller Pixel Aus dem Institut für Computergraphik

Ein Himmel, der nicht voller Geigen, sondern voller orangefarbener Würfel hängt  – daran erinnert unser Bild des Monats Januar auf den ersten Blick. Tatsächlich aber zeigt es das Innere des ICG-Domes, einer fünf Meter großen und mit Projektoren ausgestatteten Halbkugel des Instituts für Computergraphik (ICG) der TU Braunschweig. Die Projektionskuppel steht in einem eigens dafür eingerichteten Raum am Campus Nord.

Mit dem ICG Dome, einer großen Projektionskuppel am Campus Nord, erforschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Institut für Computergraphik visuelle Wahrnehmung. Bildnachweis: Max Fuhrmann/TU Braunschweig

Wie ein großes kuppelförmiges Zelt spannt sich die Projektionsfläche des ICG-Domes vom Boden bis zur Decke. Sechs Videoprojektoren sind rundherum befestigt und projizieren mehr als 20 Millionen Pixel auf die Fläche. Zusätzlich ist der Dome mit einem System zur Erfassung von Bewegungen und einer Blickverfolgung in Echtzeit ausgestattet. So können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Computergraphik das menschliche Sehsystem für verschiedene Anwendungen im Virtual Reality (VR) Bereich untersuchen.

Visuelle Wahrnehmung mit dem Dome erforschen

Dabei müssen sie zwei unterschiedliche Formen des Sehens beachten. Fixieren wir mit den Augen ein Wort in einem Text, erscheint dieser Begriff scharf, der Text um ihn herum verschwommen. Das unterscheidet das foveale vom peripheren Sehen. Beim fovealen Sehen schauen wir geradeaus, direkt auf das wahrzunehmende Objekt. Peripheres Sehen ist das, was wir im „Augenwinkel“ wahrnehmen, also alles, was sich außerhalb des Fixpunktes befindet.

Dieser Unterschied beim Sehen ist für verschiedene Technologien wichtig, zum Beispiel für so genannte Head-Mounted-Displays wie VR-Brillen. Das sind Geräte, die auf dem Kopf getragen werden und Bilder entweder auf einem augennahen Bildschirm oder direkt auf die Netzhaut projizieren. Bei solchen Anwendungen müssen Computergraphik-Algorithmen gleichzeitig das bewusst wahrgenommene foveale Sehen und auch das meist unbewusst wahrgenommene periphere Sichtfeld berücksichtigen.

Wie das optimal gelingen kann, erforschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter anderem mit dem ICG-Dome. Dieser hat im Vergleich zu aktuellen VR-Brillen eine deutlich höhere Auflösung.  Dadurch können die Algorithmen für aktuelle, aber auch für zukünftige Geräte entwickelt werden.

Die Forschenden können mithilfe einer 3D-Brille und einem Anzug, der mit Sensoren ausgestattet ist, die Blicke und Bewegungen von Personen, die sich unter der Projektionskuppel befinden, verfolgen. So untersuchen sie, wie die wahrgenommene visuelle Qualität bei VR-Anwendungen verbessert, die Rechenzeit reduziert und die Wahrnehmung der situativen Atmosphäre beeinflusst werden kann. Gleichzeitig können sie Szenarien für VR-Umgebungen erforschen, in denen mehrere Menschen miteinander interagieren.