Für das Virtual Reality-Labor des Instituts für Wirtschaftsinformatik der Universität Leipzig sollen Alternativen zu den bestehenden Steuerungsmöglichkeiten gefunden, an die Anlage angeschlossen und evaluiert werden. Es werden Vorgehensweisen dargelegt, die den Anschluss neuer Geräte ermöglichen sowie deren Anwendung am Beispiel der Nintendo Wii-Remote gezeigt.:1 Einleitung 1.1 Motivation 1.2 Zielstellung 1.3 Grundlagen der Steuerung und Interaktion 1.4 Vorhandenes Steuersystem 2 Alternative Steuergeräte 2.1 Überblick 2.2 Nintendo Wii-Remote 2.2.1 Hardware 2.2.2 Verbindungsherstellung 2.2.3 Anwendungsmöglichkeiten 3 Emulation 3.1 GlovePIE 3.2 PPJoy 3.3 IDO:ImmersiveWorkspace 3.4 Umsetzung der Desktopsteuerung 3.5 Umsetzung der Powerwall-Steuerung 3.6 Zwischenfazit 4 Virtual Reality Peripheral Network 4.1 Grundlagen 4.2 Nutzung von VRPN durch IC:IDO 4.3 Nutzung der Wii-Remote 5 Zusammenfassung und Ausblick

Cycling offers many benefits, such as reducing traffic congestion, Iower emissions and health benefits. To further promote cycling, the cyclists' perceived safety needs to be addressed. In this context, automated vehicles offer high potential for designing safe and comfortable interactions with cyclists in the future. A key parameter in these interactions constitutes the proximity of vehicles passing cyclists to avoid causing discomfort. To evaluate specific scenarios with varying proximity, cycling simulators provide a safe and standardized environment for traffic safety research. Therefore, there are numerous efforts to implement cycling simulators for use in research. However, it is important to verify the simulator validity to ensure the generalizability of results. In this work, an implementation of a virtual reality (VR) cycling simulation is presented and it is aimed to investigate the simulator validity in terms of perceived criticality in traffic conflict scenarios as well as the participants' experience of presence within the VR cycling simulation. [from Introduction]

Im Rahmen des von der europäischen Kommission geförderten Forschungsvorhaben Real-Time Mining (Förderkennzeichen 641989) wurde eine Leitstand-Software entwickelt, mit der die heterogenen Daten der verschiedenen Partner in einer homogenen Benutzeroberfläche visualisiert und analysiert werden können. Das Visualisierungscockpit ist ein leistungsstarkes Modul, das die interaktive Darstellung von Lagerstättenmodellen, die 3DExtraktionsplanung, integrierte Daten des Positionierungssystems sowie die Visualisierung von Sensor- und Maschinenleistungsdaten beinhaltet. Neue Hardware-Technologien bieten heutzutage eine Vielzahl von Möglichkeiten für die innovative Umsetzung von Visualisierungslösungen. Der Einsatz von Virtual-Reality-Brillen ermöglicht eine immersive Erforschung der 3D-Daten. Dies ist noch intuitiver und komfortabler als eine 'klassische' 3D-Visualisierung und bietet große Möglichkeiten zur Unterstützung einer optimierten Entscheidungsfindung. Insbesondere in der Bergbauindustrie stehen sehr heterogene und komplexe Datensätze zur Verfügung. Um die Exploration dieser Daten besonders intuitiv zu gestalten, ist der Einsatz der VR-Technologie besonders naheliegend und daher wurde die Cockpit-Software als „VR-ready“ konzipiert. Die Implementierung basiert auf modernsten Technologien unter Berücksichtigung spezieller Softwareentwicklungsanforderungen wie Benutzerfreundlichkeit, Performance, Kompatibilität, Modularität und Erweiterbarkeit. / As part of the research project funded by the European Commission (number 641989), a control station software was developed with which the heterogeneous data of the various partners can be visualized and analyzed in a homogeneous user interface. The visualization cockpit is a high-performance module that includes the visualization of deposit-model, 3D extraction planning, integrated data of the positioning-system as well as the visualization of sensor and machine performance data. New hardware technologies offer a variety of possibilities for innovative implementation of visualization solutions. The use of virtual reality glasses enables immersive exploration of the 3D data. This is even more intuitive and convenient than a “classic” 3D visualization and offer great opportunities to support optimized decision making. Especially in the mining industry very heterogeneous and complex data sets are available. To make the exploration of the data particularly intuitive, the use of VR technology is particularly obvious. The implementation of the cockpit software is carried out based on the latest technologies with respect to special software development requirements such as user-friendliness, performance, compatibility, modularity and expandability.

Das Bedienpersonal von Verarbeitungsmaschinen ist mit Aufgaben des komplexen Problemlösens konfrontiert. Sie müssen beispielsweise auftretende Störungen im Prozessablauf beheben und auf Schwankungen der verarbeiteten Güter reagieren. Dafür benötigen sie insbesondere tiefgehendes Wissen zur Maschine und den Zusammenhängen des Verarbeitungsprozesses. Der zunehmende Fachkräftemangel in konsumgüterproduzierenden Unternehmen führt jedoch zu einem Wissensmangel in der Belegschaft. Es wird ein Schulungssystem für Bedienpersonal präsentiert, welches dieses Defizit adressiert, indem es unter Nutzung von Virtueller Realität Wissen zu Prozesszusammenhängen, unabhängig von der realen Produktion, vermittelt. Die Kopplung eines virtuellen Maschinenabbilds mit einem semantischen Modell des Prozesses ermöglicht es, dass sich die explorative Manipulation von Maschinenparametern durch den Lernenden realitätsgetreu auf die Visualisierung und die Animation des Prozessablaufs sowie die Produktqualität auswirkt. Neben diesem System, seiner Konzeption und demonstrativen Umsetzung für eine Modellanlage für das Thermoformen von Kunststoff, wird auch das methodische Vorgehen zur Erstellung des inkludierten semantischen Prozessmodells, das Wissen zu qualitativen Zusammenhängen des Thermoformprozesses und Vokabular zur Modellierung dieser enthält, vorgestellt und diskutiert.

Natürliches Verhalten findet in diversen sensorischen und motorischen Modalitäten statt, und hängt vom sensorischen Feedback ab, welches das Verhalten kontinuierlich anpasst. Um die zu Grunde liegenden neuronalen Korrelate natürlichen Verhaltens untersuchen zu können, ist die Nutzung moderner Aufnahmetechniken notwendig, die oft die Kopffixierung des Tieres erfordern. Diese Einschränkung wurde mit verschiedenen Methoden angegangen, unter anderem mit virtueller Realität in Kombination mit einem luftgelagerten Ball oder Laufradsystemen. Diese Systeme haben jedoch zahlreiche Nachteile. Wir haben das Air-Track-System entwickelt, eine neue Methode für eine leicht zu bauende und nur minimale Computerverarbeitung erfordernde Verhaltensumgebung. Der Air-Track ist ein leichtgewichtiges physisches Labyrinth, das auf einem Lufttisch schwebt und alle Eigenschaften der "echten" Welt hat, einschließlich mehrerer sensorischer Modalitäten, die eng an die motorischen Handlungen gekoppelt sind. Um dieses System zu testen, trainierten wir Mäuse in Go/No-Go- und two-alternative forced choice-Aufgaben. Mäuse wählten Arme und unterschieden. Ein Kamerasystem mit eigens entwickelter Kontrolle zeichnete die Position des Tieres auf und generierte Daten, die zur Berechnung von Reaktionszeiten in den visuellen und somatosensorischen Unterscheidungsaufgaben verwendet werden konnten. Um die Bewegung des Air-Track-Systems aufzuzeichnen, entwickelten wir ein "Pixy"-System zur Bewegungsverfolgung. Wir erweiterten die Entwicklung dann zu einer allgemeinen und automatisierten optischen Methode für die Echtzeit- ebenso wie die nachträgliche Verfolgung der Mausbewegungen, und zwar sowohl für kopffixierte als auch frei bewegliche Tiere. Das Air-Track-System und die Pixy-Bewegungsverfolgung sind zweckdienliche Einheitslösungen, die die Kombination von quantitativem natürlichen Verhalten mit nahezu jedem System zur Aufzeichnung und Manipulation der Hirnaktivität in einem Hirnforschungs-Labor ermöglichen. / Natural behavior occurs in multiple sensory and motor modalities and is dependent on sensory feedback that constantly adjusts behavior. To investigate the underlying neuronal correlates of natural behavior, it is useful to have access to state-of-the-art recording equipment that frequently requires head-fixation. This limitation has been addressed with various approaches such as virtual reality with air ball or treadmill systems. However, these systems have several disadvantages. Here we developed a novel tool, the Air-Track system, an easy to build, head-fixed behavioral environment that requires only minimal computational processing. The Air-Track is a lightweight, physical maze floating on an air table that has all the properties of the “real” world, including multiple sensory modalities tightly coupled to motor actions. To test this system, we trained mice in Go/No-Go and two-alternative forced choice tasks. A custom-controlled camera system monitored animal location, and generated data that could be used to calculate reaction times in the visual and somatosensory discrimination tasks. To track the motion of the Air Track system we developed a “Pixy” tracking system based on an off-the-shelf camera system (Pixy). We then expanded the development into a generalized and automated optical method for real-time and post-hoc tracking of mice motor behavior in both head-fixed and freely moving conditions. Air-Track and Pixy-Tracking systems are convenient “one-size-fits-all” solutions that facilitate the combination of quantitative natural behavior with virtually any system for monitoring or manipulating brain activity in a neuroscience laboratory.

Die Problematik der Darstellung eines Serienmörders in der Fiktion, liegt darin, daß es bereits bei der Konstruktion eines realen Serienmörders insofern Schwierigkeiten gibt, als daß er selbst sich als jemand der Realität übergeordnet betrachtet. Damit gestaltet sich die Porträtierung des fiktiven Gegenstückes anders herum und reflektiert die Identität des wahren Mörders. Dieses wird aufgezeigt anhand der fiktiven Figuren Hans Beckert aus Fritz Langs M – Eine Stadt sucht einen Mörder (1931), Jean-Baptiste Grenouille aus Patrick Süskinds Das Parfüm (1985) und Peter und Paul aus Michael Hanekes Film Funny Games (1997). Jeder dieser vier Mörder zeichnet sich dadurch aus willens zu sein sowohl körperliche als auch realitätseinschränkende Grenzen zu überschreiten. Das Morden steht dabei im Zentrum, dem wiederum eine Selbstkonstruktion zu Grunde liegt. Untermalt wird dies durch der Fiktion allein möglichen Ausstattung der Täter mit besonderen Fähigkeiten der Imagination die Realität zu entziehen.

Der Maschinenbau benötigt zum Erhalt seiner Innovationsfähigkeit neue, ganzheitliche Ansätze, die die vollständige Digitalisierung der Produktentwicklung bis zur digitalen Produktion/Fabrik und auch die Geschäftsprozesse, das Produktionsmanagement und gesamtwirtschaftliche Aspekte einschließen. Ziel der Profillinie ist es, Ressourcen und Kompetenzen zu bündeln und unter Beachtung des industriellen Umfeldes und der Veränderungen im Forschungsumfeld in Deutschland und Europa eine “kritische Masse” an F&E-Potenzial zu schaffen, die es erlaubt, an der Spitze der Maschinenbauforschung zu agieren.

This thesis addresses the question of how to teach dynamic motor skills to synthetic humanoids. A general approach based on imitation learning is presented and evaluated on a number of synthetic humanoids, as well as a number of different motor skills. The approach allows for intuitive and natural specification of motor skills without the need for expert knowledge. Using this approach we show that various important problems in robotics and computer animation can be tackled, including the synthesis of natural grasping, the synthesis of locomotion behavior or the physical interaction between humans and robots.

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Die numerische Simulation ist ein unverzichtbares Werkzeug bei der Produktentwicklung geworden. Bereits in den frühen Phasen von Studien und Konzepten können unterschiedliche Lösungsansätze für eine Aufgabenstellung bewertet werden. In diesem Zusammenhang wird von virtuellen Prototypen gesprochen. Bei der Simulation mobiler Arbeitsmaschinen erfordert das die Einbindung des Bedieners. Die technologische Leistungsfähigkeit wird wesentlich durch die Interaktion zwischen Bediener und Maschine geprägt. Die Beschreibung des Bedieners durch mathematische Modelle ist bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht mit belastbaren Resultaten erfolgt. Die Entwicklungen im Bereich der Simulationstechnologie und der Computergrafik ermöglichen die Durchführung interaktiver Simulationen in komplexen virtuellen Welten. Damit lässt sich der Bediener direkt in die Simulation einbinden und es können zusätzliche Potenziale, wie z. B. bei der Untersuchung der Mensch-Maschine-Interaktion erschlossen werden. Durch die interaktive Simulation in Virtual-Reality-Systemen werden neue Anforderungen an die Simulationssoftware gestellt. Zur Interaktion mit dem Bediener müssen die Eingaben aus den Bedienelementen in Echtzeit verarbeitet und audiovisuelle Ausgaben generiert werden. Dabei sind neben den mathematisch-physikalischen Aspekten der Simulation auch Problemfelder wie Synchronisation, Kommunikation, Bussysteme und Computergrafik zu behandeln. Die Anpassung des Simulationssystems an unterschiedliche Aufgabenstellungen erfordert ein flexibel konfigurierbares Softwaresystem. Als Lösung dieser Aufgabenstellung wird eine Softwarearchitektur vorgestellt, welche die unterschiedlichen Problemfelder durch klar voneinander abgegrenzte Komponenten mit entsprechenden Schnittstellen behandelt. Das entstandene Softwaresystem ist flexibel und erweiterbar. Die Simulationsaufgabe wird durch die Konfiguration des Komponentensystems spezifiziert. Die entstehenden Konfigurationsdateien bilden die Anwendungslogik ab und stellen daher einen der wesentlichen Kostenfaktoren bei der Realisierung interaktiver Simulationen dar. Zur Erhöhung der Wiederverwendbarkeit bestehender Konfigurationsfragmente wird ein kompositionsbasierter Ansatz auf der Basis von Skriptsprachen gewählt. / Numerical simulation has evolved into an indispensable tool in modern product development. Even in the early design phases of studies and concepts several different approaches for one individual task can be evaluated. In this context the term virtual prototypes can be used. For effective simulation of mobile construction site machinery incorporation of the operator\'s influence is required. The technological performance of the machinery is essentially influenced by the interaction between the operator and the machine. Currently, there are no known mathematical models describing the operator\'s behaviour, which give substantiated results. The latest developments in computing technology and computer graphics facilitate interactive simulations in complex virtual worlds. This allows not only the operator to be linked to the simulation but also the investigation of additional research areas such as human-machine-interaction. The application of interactive simulation in virtual reality systems places new demands on the simulation software. Due to the interaction not only input signals from the instruments have to be processed but also audio and visual output has to be generated in real time. In addition to the mathematical and physical aspects of simulation, problems in the areas of synchronisation, communication, bus systems and computer graphics also have to be solved. The adaption of the simulation system to new tasks requires a flexible and highly configurable software system. As a response to these demands, a software architecture is presented which partitions the various problems into finite components with corresponding interfaces. The partitioning results in a flexible and extendable software system. The simulation task is specified by the configuration of the component system. The resulting configuration files reflect the application logic and therefore represent one of the main cost factors in the realisation of the interactive simulations. A composition-based approach is chosen as it raises the level of reuse of existing configuration fragments. This approach is based on scripting languages.