Physische und digitale Räume

In unserer täglichen Welt vermischen sich zunehmend physische und digitale Systeme und damit reale und virtuelle Welten. Oftmals wird der Unterschied kaum noch wahrgenommen, während in anderen Fällen tiefe Gräben zwischen diesen Welten liegen. Künftige digitale Systeme müssen auf die physischen und psychischen Fähigkeiten ihrer Benutzer abgestimmte Erscheinungsformen und Anbindungen an die Welt ihrer Benutzer aufweisen.

Unter dem Motto „Connecting Bits to Atoms“ (Ishii & Ullmer) drückt sich die Vision einer tief gegründeten und eng verknüpften Beziehung unserer bisherigen physikalischen Welt mit der neuen digitalen Welt in Form so genannte Tangible Media aus. Forschung und Technologien stehen hier noch ganz am Anfang einer beliebig weitreichenden neuen Welt, für die auch eine völlig neue Medienkompetenz für Entwickler und Anwender geschaffen werden muss.

Mixed, Augmented und Virtual Realities beschreiben verschiedene Formen der Mischung aus physikalischer und digitaler Welt. Die Bezeichnungen sind dabei vor allem phänomenologisch aus Sicht der Benutzer zu begreifen und nicht etwa bloß aus Sicht der verwendeten Technologien.

Forschungsthemen des IMIS in diesem Bereich

  • Theorien und Modellbildungen für eng verzahnte physische und virtuelle Realitäten
  • individuelle, soziale und gesellschaftliche Wahrnehmungen, Verhaltensweisen und Kultivierungen von digitalen virtuellen Räumen, Objekten und Subjekten (Avatare, Virtual Humans, Virtual Pets)
  • Verknüpfung und gegenseitige Abbildung physikalischer und digitaler Realitäten (Tangible Media, Mixed Reality, Augmented Reality)
  • Modelle für körper- und raumbezogene Medien und zu den Kontextübergängen (physisch und digital) im Sinne erweiterter Beziehungen zwischen Körper und Raum
  • mentale Modelle in ambienten Systemen
  • „intelligente“ und „smarte“ ambiente Systeme
  • neue Formen der Medienkompetenz bei Kindern und Erwachsenen für die Nutzung und Gestaltung gemischter physischer und virtueller Räume

Stand der Forschung am IMIS in diesem Bereich

Das IMIS führt seit 2001 Forschungsprojekte im Bereich des Lehrens und Lernens im Bereich der Mixed und Virtual Realities durch. Im Rahmen des BLK-Forschungsprojektes ArtDeCom wurden im Zeitraum 2001-2003 Unterrichtsmodelle entwickelt, um das Gebiet im fachübergreifenden Schulunterricht zu vermitteln. Das Projekt findet seit 2004 seine Fortsetzung im Projekt KiMM (Kids in Media and Motion), bei dem die Unterrichtsmodelle in den regulären Schulbetrieb vor allem Lübecker Schulen überführt werden. Seit 2008 wird am IMIS das DFG-Forschungsprojekt "Kinder- und jugendgerechte Vermittlungskonzepte von körper- und raumbezogenen interaktiven Computersystemen und Medien" durchgeführt.

Das IMIS entwickelt im Rahmen dieser Projekte in Schulen und Museen Mixed-Reality-Anwendungen und mobile Lernsysteme zusammen mit Schülern und Lehrern und erprobt diese im schulischen Kontext. Dabei hat sich die besondere Bedeutung von Mixed Reality und Programmierung von Medien für naive Benutzer von Computersystemen (z.B. Kinder ab 5 Jahre) gezeigt. Das enge Zusammenspiel von Physikalität, Körperlichkeit, Ästhetik und programmierter digitaler Virtualität zeigt sich nicht nur als zukunftsorientiertes Gestaltungskonzept, sondern muss inzwischen als Grundlage einer wirkungsvolleren und natürlicheren Mensch-Computer-Beziehung angesehen werden. Dieses sehr grundlegende Modell wird vom IMIS auch für die Vermittlung von informatischen und ästhetischen Bildungsinhalten zu Grunde gelegt und in verschiedenen Bildungskontexten vermittelt.

In Form von Tangible-Media-Anwendungen wird am IMIS das Potenzial von Mixed-Reality-Anwendungen weiter ausgelotet. Dabei werden verschiedene statische und zeitbasierte Medien durch Programmierung gesteuert und schalenartig kontextualisiert mit der physischen Umgebung verknüpft. Dabei sind im Labor sowie in einigen Nutzkontexten ambiente Umgebungen aus 3D-Raumprojektionen, Multitouch-Tischen, interaktiven Wänden, POI-Systemen und mobilen Systemen entstanden. Das am IMIS in Entwicklung befindliche System NEMO (Network Enviroment for Multimedia Objects) dient als Plattform für flexible Anwendungen und generischen Ein-/Ausgabesystemen mit einem zentralen Repository für Domänen und Multimediaobjekte.

Laufende Projekte: 
  • In dem von der Possehl-Stiftung Lübeck geförderten Projekt, das im Rahmen der gleichnamigen KiMM-Initiative am IMIS durchgeführt wird, werden mit Lübecker Schülerinnen und Schülern in Schulen und außerschulischen Einrichtungen Medienprojekte mit körper-...
Abgeschlossene Projekte: 
  • Menschen werden in Zukunft nicht nur über Tastatur und Bildschirm, sondern mit ihrem gesamten Körper zu einem digital angereicherten räumlichen Umfeld in Bezug stehen. Am Körper getragene Computersysteme, wie intelligenter Schmuck- und interaktive...
  • Seit 1. Juli 2009 erforschen, programmieren und gestalten Lübecker Schülerinnen und Schüler als lüttIng-Technik-Schüler-Akademie diverse Systeme zur Darstellung medizinischer Sensordaten auf mobilen Endgeräten. Bis Ende Juni 2012 werden im Rahmen der...
  • Die Gebrauchstauglichkeit interaktiver 3D-Visualisierungssysteme stellt generell ein Problemfeld dar, erlangt im medizinischen Umfeld aber aufgrund erhöhter Anforderungen und komplexer Rahmenbedingungen besondere Bedeutung. Am IMIS wurde eine Methodik...
  • Das Projekt "Virtueller Körper" kennzeichnet die Aktivitäten des IMIS im Rahmen des gleichnamigen Teilprojekts der MESH-Projektgruppe PG 4.1, in der verschiedene Institute der Medizinischen Universität zu Lübeck kooperativ zusammenarbeiteten. Ziel des...
  • Die Virtual-Reality-Installation VR-Fahrsimulator ermöglicht die risikolose Messung der Schwellwerte zur Wahrnehmung, dass ein vorausfahrendes Fahrzeug seine Fahrt verlangsamt. Durchgeführt wird das Projekt gemeinsam mit der Klinik für Augenheilkunde....