Fortbewegen auf der Stelle
Doktorand Sascha Feder vom Sonderforschungsbereich „Hybrid Societies“ der TU Chemnitz erhielt für die Entwicklung einer innovativen VR-Steuerung den „best-paper award“ der IEEE CIVEMSA Konferenz
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Sascha Feder freut sich über den „best-paper award“ der IEEE CIVEMSA Konferenz. Foto: privat
Schon in seiner Masterarbeit im Studiengang Sensorik und kognitive Psychologie wollte Sascha Feder menschliches Verhalten in Virtueller Realität (VR) möglichst realitätsnah untersuchen. Dazu baute er in monatelanger Detailarbeit das gesamte Gebäude des Instituts für Physik der Technischen Universität Chemnitz von Keller bis Dachgeschoss virtuell nach. Doch wie bewegt man sich realistisch durch ein virtuelles Gebäude, ohne sich wirklich von der Stelle zu bewegen? Dazu entwickelte Feder, nun Doktorand im Chemnitzer Sonderforschungsbereich „Hybrid Societies“ an der Professur Struktur und Funktion kognitiver Systeme (SFKS), ein neues Steuerungssystem.
„Es war von Anfang an klar, dass die Steuerung auf engem Raum und mit Standardkomponenten des VR-Systems funktionieren muss. Gleichzeitig darf das natürliche Verhalten, das uns interessiert, davon nicht gestört werden“, beschreibt Feder die Ausgangslage. Seine Lösung funktioniert nun so, dass VR-Nutzer sich zwar mittels Tasten vor- und zurück bewegen, ihre Körperrotation aber von der realen Welt unmittelbar in die VR übertragen wird. So können sich VR-Nutzer drehen, dabei ihren Kopf und Blick unabhängig vom Körper ausrichten und so den virtuellen Raum auf natürliche Weise erkunden, während sie real doch immer an einem Ort bleiben.
Die technischen Details beschreibt Feder, gemeinsam mit Ko-Autorin Prof. Dr. Alexandra Bendixen, Inhaberin der Professur Struktur und Funktion kognitiver Systeme, sowie Ko-Autor Prof. Dr. Wolfgang Einhäuser-Treyer, Inhaber der Professur Physik kognitiver Prozesse, in einem Beitrag zur „IEEE International Conference on Computational Intelligence and Virtual Environments for Measurement Systems and Applications (IEEE CIVEMSA)“, die im Juni 2022 in Chemnitz stattfand. Dabei vergleicht er seine Steuerung auch mit anderen gängigen Systemen und findet Vorteile insbesondere für die Untersuchung kognitiver Prozesse wie der visuellen Aufmerksamkeitsausrichtung. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der CIVEMSA sowie das Konferenzorganisationsteam zeigten sich von der Lösung beeindruckt und verliehen Sascha Feder daher den Preis für den besten Konferenzbeitrag („best paper award (1st place)“).
Gemeinsam mit Kooperationspartnerinnen und -partnern nutzt Feder sein Steuerungssystem und den virtuellen Physikgebäude-Nachbau schon intensiv für seine Forschung an der Professur SFKS. So vergleicht er beispielsweise das Blickverhalten in VR zu dem im tatsächlichen Gebäude, testet ein von der Professur Sportgerätetechnik der TU Chemnitz entwickeltes Helm-Display während (virtueller) Brandbekämpfung und untersucht, wie sich das Gefühl, in der VR tatsächlich anwesend zu sein und selbst zu handeln (Präsenzempfinden), objektiv messen lässt.
Die Begeisterung des Konferenzorganisationsteams wird von seiner Promotionsbetreuerin geteilt: „Dank Saschas VR-Entwicklung können wir viele Aufgaben und kognitive Phänomene nun sehr realitätsnah untersuchen und haben gleichzeitig alle relevanten Parameter unter experimenteller Kontrolle. Das leistet einen wichtigen Beitrag zur Forschung an meiner Professur und im SFB Hybrid Societies“, ordnet Bendixen Feders Arbeit ein. Der preisgekrönte Konferenzbeitrag erscheint im CIVEMSA-Tagungsband im Laufe des Herbstes. Wer nicht so lange warten möchte, kann sich hier Sascha Feders Vortrag anhören.
Veröffentlichung: Feder, S., Bendixen, A., & Einhäuser, W. (2022). A hybrid control strategy for capturing cognitive processes in virtual reality (VR) in a natural and efficient way. In “2022 IEEE International Conference on Computational Intelligence and Virtual Environments for Measurement Systems and Applications (CIVEMSA)”, im Druck.
Weitere Informationen erteilt Sascha Feder, E-Mail sascha.feder@physik.tu-chemnitz.de.
(Autoren: Prof. Dr. Einhäuser-Treyer, Mario Steinebach)
Mario Steinebach
04.07.2022
