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Flexible Lichtplanung in Echtzeit mit HILITE: Hefel Wohnbau und Zumtobel setzen auf Know-how powered by VRVis

20. August 2014 | 13:39 Autor: Hefel Wohnbau Vorarlberg, Wien

Dornbirn/Lauterach/Wien (A) Die Wiener Experten des COMET-Zentrums VRVis arbeiten seit Jahren erfolgreich im Bereich Visual Computing. Durch ihre innovativen Lösungen sind die Wissenschaftler im größten heimischen Forschungszentrum für Computergrafik in enger Partnerschaft mit forschenden Unternehmen im In- und Ausland.

Zwei Vorzeigeunternehmen aus Vorarlberg, die Hefel Wohnbau AG mit dem VR-Center Terminal V und der internationale Lichtkonzern Zumtobel Group greifen auf Know-how powered by VRVis zurück. Dieses Know-how haben die Partner gemeinsam mit dem VRVis in den letzten drei Jahren mit intensivem Ressourceneinsatz genutzt und eine innovative, flexible und  praxistaugliche Virtual Reality-Applikation mit dem Namen HILITE entwickelt.

Am Beispiel HILITE wird ersichtlich, wie diese Technologie den beiden Unternehmen im wirtschaftlichen Alltag nützt und wie sie mit Virtual Reality Lösungen im internationalen Wettbewerb der Konkurrenz um eine Nasenlänge voraus sind. HILITE ist dabei gleichzeitig ein idealtypisches Projekt der heimischen Forschungsförderung das beweist, wie Wissenschaft und Wirtschaft zueinander finden können.

Die Anforderungen an „richtiges“ Licht
Die Planung der Beleuchtung in komplexen architektonischen Szenarien ist sowohl in puncto Rechenkomplexität als auch bei der Modellierung oftmals eine große Herausforderung: Die Materialeigenschaften von allen Oberflächen müssen mit unterschiedlichen Faktoren wie den korrekten Reflektions- und Absorptionswerten, den Tageslichteinflüssen und zahlreichen weiteren Parametern berechnet werden. Wenn eine Simulation physikalisch annähernd korrekt ausfallen soll, nimmt eine solche Lichtlösung mit derzeit am Markt verfügbarer Software oft Stunden oder gar Tage in Anspruch, was die effiziente, dynamische Zusammenarbeit direkt mit dem Kunden erschwert. Bis vor wenigen Jahren war der Standardfall in der Lichtplanung eine zeitaufwändige Angelegenheit.

Das Projekt
Zusammen mit den Projektpartnern Zumtobel Group und dem Terminal V der Hefel Wohnbau AG wurde aus diesem Grund im Jahr 2010 das Projekt HILITE ins Leben gerufen, dessen Zweck die Erforschung von interaktiven Echtzeitmethoden zur Berechnung und Gestaltung von Lichtlösungen mithilfe neuester Technologien aus den Bereichen Rendering und Virtual Reality ist. Kern von HILITE ist ein fortschrittliches Lichtsimulationssystem, das Echtzeit-Interaktionen ermöglicht und so eine schnelle, dynamische und einfach zu bedienende Möglichkeit bietet, um Beleuchtungsmodelle visualisieren zu können. Die Forschungspartner können nun auf eine äußerst exakte und dennoch flexible Darstellung von Lichtverhältnissen zurückgreifen, und das innerhalb weniger Sekunden. Dadurch ist eine interaktive Bearbeitung der Architektur sowie des Lichtkonzeptes möglich – ohne stundenlangen Wartezeiten ausgesetzt zu sein.

Forschung „Made in Austria“
Projektleiter DI Mag. Michael Schwärzler vom VRVis, selbst Vorarlberger, resümiert: „Dieses Projekt zeigt, wie Forschungsförderung erfolgreich funktionieren kann. Wir haben mit einem Budget von rund einer Million Euro gezeigt, dass wir Ergebnisse liefern können, die Unternehmen – vom KMU bis zum Konzern – helfen, sich im Wettbewerb zu behaupten.“

„Ganz nebenbei schaffen wir dadurch noch zusätzlichen wissenschaftlichen Output, der innerhalb der Science Community höchst gefragt ist“, so Schwärzler. Mehrere Diplomanden konnten an HILITE forschen und ihre akademischen Grade komplettieren. Zahlreiche Fachpublikationen und Vorträge auf den relevanten Konferenzen und Messen sind das Ergebnis

HILITE in der Praxis
Die Hefel Wohnbau AG hat sich schon seit Jahren der Virtual Reality verschrieben. Der erste offensichtliche Akzent wurde im Jahr 2002 mit der Errichtung des Terminal V, einem futuristisch anmutenden Gebäude am Firmensitz, gesetzt. Das Gebäude verfügt über einen Simulationsraum mit Panoramawand, der für Anwendungen genutzt werden kann.

Für dieses Gebäude und die darin angewandte Technik wurde Hefel bereits im Jahre 2005 im Rahmen des Staatspreises der Republik für Marketing ausgezeichnet. Dr. Jeanette Moosbrugger, verantwortlich für den Forschungsbereich bei der Hefel Wohnbau AG und beim Terminal V: „Wir haben im Terminal V jährlich rund 400 Visualisierungstermine. Die Besucher kommen aus den unterschiedlichsten Bereichen und auch als Veranstaltungslocation ist das Terminal V gefragt. Für unser Unternehmen ist es aber primär ein unerlässliches Tool in der Planung gemeinsam mit unseren Kunden. Sie betreten ihre Wohnung noch bevor diese gebaut ist, und können damit bessere Entscheidungen treffen.“ Moosbrugger betont weiter, dass sich die Technik in den letzten Jahren dramatisch weiterentwickelt hat: „Der Einsatz von Virtual-Reality-Techniken ist bei uns grundsätzlich nicht neu, allerdings machen wir in puncto Genauigkeit und Flexibilität ständig große Fortschritte“, so Moosbrugger.

Maßgeblich an diesem Erfolg beteiligt ist der Visualisierungsexperte Ing. Roland Witsch MBA von Witsch Visuals GmbH. Denn im Wohnbau liegt das Interesse naturgemäß auf der Wirkung von natürlichem Licht zu verschiedenen Tageszeiten oder bei Umsetzungsfragen zur Beschattung, etwa von Balkonen oder Überdachungen.

Der internationale Beleuchtungskonzern Zumtobel Group ist Projektpartner der ersten Stunde und hat die Entwicklungsrichtung von HILITE maßgeblich mitgeprägt. Dipl. Ing. Bert Junghans, Leiter der zentralen Abteilung Lighting Solutions Support bei Zumtobel: „HILITE eröffnet uns die Möglichkeit direkt und gemeinsam mit unseren Partner- und Kundennetzwerken an Lichtlösungskonzepten zu arbeiten und diese unmittelbar gemeinsam mit dem Kunden weiter zu optimieren. Dies kann vor Ort gemeinsam mit dem Terminal V, als auch mit mobilen VR-Plattformen direkt beim Kunden erfolgen.“

Die Anforderungen der Lichtplanung bei Großprojekten übersteigen jene im Privatbereich um ein Vielfaches. Die Beleuchtung von Museen beispielsweise vereint einerseits den architektonisch künstlerischen Anspruch des Museums, andererseits gilt es, die Exponate gekonnt ins rechte Licht zu rücken. Bei hohen Projektvolumina dürfen keine Zufallsentscheidungen getroffen werden. „Daher benötigen wir verlässliche Entscheidungsgrundlagen. Aus diesem Grund entschlossen wir uns sehr früh zur Zusammenarbeit im Rahmen von HILITE“, so Junghans.

Auf Grund der kurzen Reaktionszeiten wird HILITE  auch verstärkt für die internen Schulungen der KundenberaterInnen bezüglich Lichtplanung und dem richtigen Einsatz von Leuchten verwendet.

Vernetzung der Akteure im Sinne der Vorarlberger Wirtschaft
Dass die länderübergreifende Zusammenarbeit Vorbildcharakter hat, betont auch die Wirtschafts-Standort Vorarlberg GmbH (WISTO), die die einzelnen Akteure an einen Tisch gebracht hat und so einen Grundstein für die Kooperation legen konnte. Dr. Joachim Heinzl, Geschäftsführer der WISTO: „Überregionale Kooperationen mit exzellenten Forschungszentren wie dem VRVis sind ein Gewinn für die Vorarlberger Wirtschaft. Dieses Projekt zeigt eindrucksvoll, welcher Mehrwert aus der Symbiose von interdisziplinärem Expertenwissen – in diesem Fall aus den Gebieten Lichttechnologie, Architektur und Visualisierung – entstehen kann.“

Highlights at a glance

  • HILITE ist die interaktive Lichtplanung für Innen- und Außenarchitektur
  • Sekundenschnelle Simulation durch Verwendung der Rechenleistung moderner Grafikkarten
  • Echtzeitnavigation und -modifikationen in der 3D-Szene
  • Hohe physikalische Korrektheit durch Verwendung exakt vermessener Leuchten- und Materialdaten
  • Darstellung und Präsentation in stereoskopischem 3D und Virtual-Reality-Umgebungen
  • Projektbeginn Mai 2010
  • Projektvolumen über drei Jahre ca. € 1 Million
  • Nachfolgeprojekt VAMOS (Visual analytics for modelling and simulation)
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Hefel Wohnbau AG

Wolfurterstr. 15, 6923 Lauterach
Österreich
+43 5574 74302-0

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Zumtobel Group AG

Höchsterstrasse 8, 6850 Dornbirn
Österreich
+43 5572 509-0
[email protected]zumtobel.com
www.zumtobelgroup.com

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VRVis - Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung Forschungs-GmbH

Donau-City-Strasse 1, 1220 Wien
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