Mit einem hochmodernen Full-Body-Scanner bauen die Fakultät Wirtschaftswissenschaften und Medien und das Ilmenau Immersive Interactive Technologies Center (I3TC) an der TU Ilmenau ihre Forschungsinfrastruktur im Bereich immersiver Technologien weiter aus. Erstmals konnten Besucherinnen und Besucher den Scanner bei der Ilmenauer Wissenschaftsnacht live erleben und sich selbst als fotorealistische 3D-Rekonstruktion erfassen lassen. Künftig steht das System für Forschung, Lehre und Transfer zur Verfügung und eröffnet vielfältige Möglichkeiten für die Entwicklung virtueller Repräsentationen und innovativer Anwendungen in der virtuellen und erweiterten Realität.
Forschung
Täuschend echt und hochpräzise: Neuer Full-Body-Scanner erweitert Forschungsinfrastruktur der TU Ilmenau
Der Scanner rekonstruiert Menschen und Objekte hochpräzise und detailgetreu in drei Dimensionen. Dafür erfassen 88 synchronisierte Kameras das Motiv gleichzeitig aus nahezu allen Perspektiven und lösen zweimal aus. Der eigentliche Scan dauert lediglich 0,01 Sekunden. So entstehen besonders zuverlässige Aufnahmen mit weniger Bildfehlern sowie fotorealistische 3D-Modelle mit einer Messgenauigkeit von bis zu einem Millimeter und einer Oberflächenauflösung von bis zu 0,06 Millimetern pro Pixel. Diese hohe Präzision bildet die Grundlage für realitätsnahe digitale Abbilder, die sich vielseitig in Forschung und Entwicklung einsetzen lassen.
Die Erfassung basiert auf der Photogrammetrie. Aus den gleichzeitig aufgenommenen Bildern berechnet die Software präzise dreidimensionale Geometrien und hochauflösende Texturen. Ergänzt wird dieser Prozess durch moderne Rekonstruktionsverfahren wie 3D Gaussian Splatting, mit denen besonders realitätsnahe und effizient darstellbare 3D-Szenen erzeugt werden können. Die erzeugten Modelle lassen sich in gängige Entwicklungsumgebungen für Virtual und Augmented Reality integrieren und können so die Grundlage für verschiedenste Forschungs- und Entwicklungsprojekte bilden.
Einsatz in Forschung und Lehre
Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. Sie reichen von der virtuellen Kommunikation zwischen realen Menschen und ihren digitalen Abbildern über die Übertragung von Bewegungsmustern, Mimik und Gestik auf fotorealistische 3D-Avatare bis hin zur Entwicklung KI-gestützter virtueller Assistenzsysteme. Auch Objekte lassen sich hochpräzise digitalisieren und für Simulationen, Visualisierungen oder interaktive Anwendungen nutzen. In Kombination mit Motion Capturing, Künstlicher Intelligenz und weiteren Sensordaten können aus den 3D-Rekonstruktionen künftig auch digitale Zwillinge entstehen. Damit schafft die neue Technologie ideale Voraussetzungen, um das Zusammenspiel von Mensch, Künstlicher Intelligenz und immersiven Medien weiterzuentwickeln.
Auch in der Lehre eröffnet der Full-Body-Scanner neue Möglichkeiten. Er wird sowohl in bestehende Lehrveranstaltungen als auch in neue Lehrformate eingebunden. Studierende der TU Ilmenau lernen so modernste Verfahren der 3D-Erfassung und digitalen Rekonstruktion praxisnah kennen.
Interaction Lab mit Schwerpunkt Mensch-Technik- und (Remote-)Mensch-Mensch-Interaktion
„Die Präsentation des neuen Bodyscanners und die positive Resonanz auf der Ilmenauer Wissenschaftsnacht waren ein toller Startschuss für den Einsatz der Technologie an der TU Ilmenau“, sagt Thomas Helbig, Referent für Technik und Forschung am I3TC. "Während bei der Ilmenauer Wissenschaftsnacht zunächst die Vorstellung der Technologie im Mittelpunkt stand und Besucherinnen und Besucher die Entstehung ihrer eigenen fotorealistischen 3D-Rekonstruktion unmittelbar erleben konnten, beginnt nun der Einsatz des Systems in Forschung und Lehre.“
Der hochmoderne Full-Body-Scanner ist ein wesentlicher Baustein des derzeit entstehenden Interaction Lab des I3TC mit dem Schwerpunkt Mensch-Technik- und (Remote-)Mensch-Mensch-Interaktion. Thomas Helbig ist überzeugt:
Mit diesem System stärken wir unsere Position als Forschungs- und Entwicklungsstandort für interaktive und immersive Medien und Technologien und schaffen beste Voraussetzungen für interdisziplinäre Forschung an der Schnittstelle von Digitalisierung, Extended Reality und allen Aspekten der Mensch-Technik-Interaktion.
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Thomas Helbig
Referent für Technik und Forschung am I3TC