Informatik Forsch. Entw. (1998) 13: 47±53

Ó Springer-Verlag 1998

Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD ± Ein Kurzporträt Leitung: Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Dr. E. h. JosØ L. Encarnaçˆo Fraunhofer-IGD, Rundeturmstraûe 6, D-64 283 Darmstadt (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/)

1 Institutsprofil

Arbeitsgebiete am Institutsteil in Rostock

Seit 1987 besitzt Darmstadt mit dem Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD) eines der führenden europäischen Forschungs- und Entwicklungsinstitute seiner Art. Durch seine Forschungs- und Entwicklungsarbeit trägt das IGD dazu bei, in Deutschland die Graphische Datenverarbeitung als Technologie zu etablieren, durchzusetzen und mit eigenen Produkten und Verfahren zu prägen. Die Arbeit des IGD besteht in der Entwicklung von Software und Hardware für die Graphische Datenverarbeitung sowie deren Anpassung an spezifische Anwendungsfälle. Forschung und Entwicklung dienen der konkreten Problemlösung in Industrie, Handel, Verkehr und Dienstleistung. Durch den 1992 gegründeten Institutsteil in Rostock sowie durch eine enge Kooperation mit der Technischen Universität Darmstadt und dem privatwirtschaftlichen Zentrum für Graphische Datenverarbeitung in Darmstadt wird die personelle Basis und das fachliche Spektrum noch verbreitert. Das Fraunhofer Center for Research in Computer Graphics, Inc. in Providence, USA erlaubt es, technische Entwicklungen in den USA früher zu erkennen, mitzugestalten und auf den Europäischen Markt zu übertragen. Seit Januar 1998 wird das Centre for Advanced Media Technology (gemeinsam mit der Nanyang Technological University) in Singapur betrieben, um den südostasiatischen Markt zu erschlieûen.

· Multimediale Kommunikation · Visualisierung und Interaktionstechniken · Mobile Multimedia-Technologien

Arbeitsgebiete am Institutsteil in Darmstadt · · · · · · · ·

Dokumentenverarbeitung und -kommunikation Industrielle Anwendungen Animation und High-Definition Bildkommunikation Visualisierung und Virtuelle Realität Graphische Informationssysteme Kooperative HyperMedia Systeme Cognitive Computing & Medical Imaging Sicherheitstechnologie für Graphik- und Kommunikationssysteme · Kommunikation und Kooperation (CSCW)

Arbeitsgebiete am Center for Research in Computer Graphics, Inc. in Providence, Rhode Island, USA · Global Visualization Services · Global Work Environments Arbeitsgebiete am Centre for Advanced Media Technology in Singapur sind: Cooperative Multimedia on Heterogeneous Platforms and Networks, 3D Visualization and Applications, Multimedia Publishing, und Augmented & Virtual Reality. Eine enge Zusammenarbeit besteht mit folgenden F&E Einrichtungen: · Zentrum für Graphische Datenverarbeitung, Darmstadt, Rostock · Centro de Computacˈo Grµfica, Coimbra, Portugal · Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Informatik, Fachgebiet Graphisch-Interaktive Systeme · Universität Rostock · Brown University, Providence, Rhode Island, USA · Universidade de Coimbra, Portugal · Rhode Island School of Design, Providence, Rhode Island, USA · Nanyang Technological University, Singapur 2 Beschreibung der Arbeitsgebiete Dokumentenverarbeitung und -kommunikation Strategisches Ziel der Abteilung ¹Dokumentenverarbeitung und -kommunikation (Document Imaging)ª ist der Brückenschlag zwischen verschiedenen Basistech-

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nologien im Bereich der elektronischen Verarbeitung und Kommunikation multimedialer Dokumente und deren Umsetzung in die betriebliche/industrielle Praxis. Hier sind insbesondere zwei Märkte von herausragender Bedeutung: der stark expandierende Markt der multimedialen Publikationen und der stark im Umbruch befindliche Markt der vollelektronischen Produktion von Papierdokumenten. In beiden Bereichen werden durch stark innovative, konzeptionelle Arbeit und deren Umsetzung in die industrielle Praxis die Voraussetzungen für eine kontinuierliche Weiterentwicklung der betroffenen Gebiete geschaffen. Technologische Ansätze, etwa die Schaffung einer Kommunikationsschnittstelle für die computer-integrierte Fertigung von Druckprodukten, dienen als Basis, um anwendungsspezifische Lösungen zu entwickeln. Das Labor für Prepress und Neue Medien ist Teil der Arbeiten der Abteilung. Sein Schwerpunkt liegt auf der Produktion von Dokumenten, sei es als Druckprodukte oder in elektronischer Form. Im Labor steht die komplette Prozeûkette zur Verfügung, von der Datenerfassung bis hin zur Plattenbelichtung, zur Erstellung von CD-ROMs und zur Präsentation elektronischer Dokumente auf Bildschirmen. Das Labor wird eingesetzt, um Arbeiten des Instituts im Bereich der Dokumentenproduktion zu demonstrieren. Dazu zählen Anwendungen aus den Bereichen Druckvorstufe, Druck und Nachverarbeitung (Prepress, Press, Postpress) ± der klassischen Produktion von Printmedien ± sowie Arbeiten im Bereich der elektronischen Medien und des Cross Media Publishing. Das Labor dient dazu, Probleme aus der Praxis zu untersuchen und Lösungsalternativen aufzuzeigen. Die Ausstattung schafft die Möglichkeit, diese Lösungen zu demonstrieren. So bekommen gerade kleine und mittlere Unternehmen die Möglichkeit, anbieterneutral Einblicke zu erhalten in die Brauchbarkeit von Lösungen für den geplanten Einsatz. Ansprechpartner: Dr. Jürgen Schönhut, Tel. 06151/155±220 (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/www/igd-a1/) Industrielle Anwendungen Die Zielrichtung der Abteilung ¹Industrielle Anwendungenª ist die angewandte Forschung und Entwicklung für industrielle Anwendungen auf dem Gebiet der Graphik und CAD. Die Hauptaufgabe besteht darin, Modelle, Systeme und Technologien aus den beiden Bereichen in Anwendungsszenarien zu integrieren und dem Anwender aus der Industrie für eine integrierte Produktentwicklung zur Verfügung zu stellen. Der Trend der letzten Jahre geht in Richtung eines Produktmodells für eine durchgängige, informationstechnische Unterstützung des gesamten Produktentwicklungsprozesses und der visuellen Präsentation der Produktinformation. Um die komplexe und vielfältige Information über ein Produkt vollständig beschreiben zu können, werden neben der Beschreibung der Geometrie auch technische und technologische Eigenschaf-

ten festgelegt, basierend auf zukunftsorientierten Modellierungstechniken, der Feature-Modellierung. Dadurch sind auch die Voraussetzungen für die Einführung neuer Prozeûablaufmethoden geschaffen, wie z. B. Concurrent Engineering, die als Basis für paralleles, synchronisiertes Arbeiten dienen. Das Produktmodell bietet ebenfalls eine Voraussetzung für eine Integration von CAx-Systemen und Software-Komponenten in ein einheitliches Gesamtsystem, wozu neue Architekturen und Strukturen, basierend auf dem CAD-Referenzmodell, erforderlich sind. Um neue Anwendungsmöglichkeiten für den Einsatz dieser innovativen Technologien zu erschlieûen, ist es in Zukunft notwendig, statt physikalischen Prototypen virtuelle Prototypen zu realisieren und mit den Technologien wie z. B. kooperativem Arbeiten, Simulation oder Virtual Reality den verschiedenen Anwendergruppen zur Verfügung zu stellen. Ansprechpartner: Dr. Joachim Rix, Tel. 06151/155±220 (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/www/igd-a2/) Animation und Bildkommunikation Die Abteilung ¹Animation und Bildkommunikationª bearbeitet schwerpunktmäûig drei Technologiebereiche: Im Bereich Animationssysteme liegt aktuell besonderes Gewicht auf der Entwicklung von objektorientierten Systemkomponenten mit neuen Eigenschaften zur Verhaltensbeschreibung der Animationselemente (behaviour). Diese neuen Strukturen und Funktionalitäten erlauben eine besonders einfache und vollständige Integration in Anwendungssysteme, z. B. für industrielle Anwendungen. Der Anschluû an und die Integration mit offenen ¹Internetstandardsª wie VRML und JAVA sind weitere wichtige Komponenten im Bemühen, das Anwendungsspektrum von Animationssystemen weiter zu verbreitern und Animation als Kernelement in multimedialen Systemen zu etablieren. Die Abteilung unterstützt und trägt, gemeinsam mit dem ZGDV das Anwendungszentrums DECADE, das ein breites Spektrum von Dienstleistungen für die Wirtschaft bereitstellt: Beratung, Gestaltung und Produktion von Animationsfilmen, Multimedia-Produktionen auf CDROM und Online-Diensten, Screen-Design. High-Definition-Multimedia kennzeichnet verschiedene Entwicklungen zur Verbesserung von multimedialen Systemen, insbesondere Verfahren und Methoden zur Bildqualitätsbestimmung und Verbesserung. Ein Schwerpunkt in diesem Forschungsbereich liegt zur Zeit auf interaktiven kontinuierlichen Medien (Video und Audio). Multimedia-Datenbankdienste unterstützen die Modellierung und Verwaltung mono- und multimedialer Daten und stellen den Anwendungen, neben den klassischen Datenbankfunktionen vielfältige, medienbezogene Operationen bereit. Hierzu gehören unter anderem

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Formatwandlungen, Kompressionen und Suchfunktionen. Multimedia-Datenbanken sind wichtige Integrationswerkzeuge zur Realisierung mittlerer und groûer Anwendungssysteme. Schwerpunkte der aktuellen Anwendungsorientierung sind das Büro der Zukunft mit den Forschungsgebieten Virtual Office und Ubiquitous Computing. Für unsere Kunden demonstrieren wir unsere Entwicklungen im Animations- und Bildkommunikationslabor. Ansprechpartner: Dr. Detlef Krömker, Tel. 06151/155±140 (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/www/igd-a3/) Visualisierung und Virtuelle Realität Das strategische Ziel der Abteilung Visualisierung und Virtuelle Realität ist, im Rahmen von angewandten Forschungsprojekten als Technologie- und Kompetenzpartner für die Bereiche wissenschaftlich-technische Visualisierung und Virtuelle Realität (VR) zur Verfügung zu stehen. Die Struktur der Abteilung erlaubt dabei eine Abdeckung der gesamten Prozeûkette: Dateneingabe und -modellierung, Datenaufbereitung, Simulation, Visualisierung, Interaktion und Datenpräsentation. Durch die Entwicklung eigener Softwaremodule in allen Komponenten werden Teil- oder Gesamtlösungen für die verschiedensten Applikationsanforderungen implementiert, neue Anwendungsbereiche prototypisiert, demonstriert oder bis zur Produktreife entwickelt, neue Applikationsbereiche erschlossen und neue Technologien (spezielle Hardware, Netzwerke, neue Gerätetechnologien etc.) kundenspezifisch erforscht und integriert. Wissenschaftlich-technische Visualisierung beschreibt dabei die Umsetzung umfangreicher Datenmengen aus Wissenschaft und Technik in Bildern. Virtuelle Realität bezeichnet eine technologische Richtung, in der die Bandbreite in der Mensch-Rechner-Kommunikation gegenüber den traditionellen Geräten (Fenstertechnik, Maus und Tastatur) wesentlich erweitert ist: Rechnerinterne Information wird in Echtzeit immersiv präsentiert, wobei möglichst viele menschliche Sinne angesprochen werden. Die Abteilung betreibt das Demonstrationszentrum für Virtuelle Realität (VR). Dieses Demonstrationszentrum hat die Aufgabe, die mit VR bezeichnete Technologie speziell kleinen und mittleren Unternehmen praxisnah zu präsentieren, Beratungs- und Schulungsmaûnahmen anzubieten und den Einsatz der VR-Techniken in künftige Produkt- oder Verfahrensentwicklungen vorzubereiten. Eine als VR-Technologielabor aufgebaute Einrichtung bietet die Möglichkeit, neueste VRTechnologien zu evaluieren und im Kontext industrieller Anwendungen zu etablieren. Zur Ausstattung gehört u. a. eine Fünf-Seiten-CAVE. Ansprechpartner: Dr. Stefan Müller, Tel. 06151/155±124 (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/www/igd-a4/)

Graphische Informationssysteme Graphische Informationssysteme (GIS) bezeichnen Software-Komponenten oder Hardware-SoftwareKombinationen, die es ermöglichen, komplexe verteilte Datenbanken mit graphisch-interaktiven Systemen zur Akquisition, Interpretation, Manipulation und Visualisierung der Informationen zu verknüpfen. Ein sehr bekannter und verbreiteter Typ von GIS sind die sogenannten ¹Geo-Informationssystemeª (häufig leider auch mit ¹GISª abgekürzt). Bei diesen raumbezogenen Informationssystemen ist man üblicherweise in der Lage, einen Plan (z. B. Gebäudegrundriû, Stadtplan, Landkarte) auf dem Bildschirm zu sehen, kleinere Ausschnitte oder Objekte zu selektieren und Informationen darüber abzufragen. Diese Informationen können beispielsweise gespeicherte statistische Werte aber auch Text-, Bild, Video- und Tondokumente sein. Auf der Basis der in der zugrundeliegenden Datenbank gespeicherten Informationen können darüber hinaus auch diverse graphische Präsentationen generiert werden, wie z. B. Diagramme, thematische Karten und Graphen. Diese Art von Informationssystemen hat sich bereits für zahlreiche Anwendungen etabliert. Nutzer dieser Technologie sind unter anderem Vermessungsingenieure, Geographen, Kartographen, Städte- und Landschaftsplaner, Umweltschützer, Polizei, Rettungsdienste, Entscheidungsträger in Politik und Wirtschaft und sogar Historiker. GIS decken aber ein noch breiteres Spektrum ab. Die Möglichkeiten, die GIS bieten · zur Integration verschiedener Datenbanken, · zur leichten Verknüpfung von Informationen und · zur graphischen Präsentation und interaktiven Abfrage von Informationen werden gegenwärtig für viele andere Applikationen untersucht. Die Arbeiten im Bereich ¹Graphische Informationssystemeª konzentrieren sich auf die Unterstützung von Anwendern solcher Systeme. Es werden Problemlösungen auf der Basis von Anforderungsanalysen erarbeitet. Dabei werden vor allem Datenstrukturierungs- und Integrationsaspekte behandelt. Ansprechpartner: Dr. Christine Giger, Tel. 06151/155±413 (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/www/igd-a5/) Kooperative HyperMedia Systeme Die Abteilung Kooperative HyperMedia Systeme beschäftigt sich mit der Integration von Kooperativem Arbeiten, Hyperdokumenten und Multimedia im Bereich von Technologien und Systemen. Hierzu werden Arbeiten auf folgenden Teilgebieten durchgeführt:

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· · · · · ·

Verteilte Systeme und Verbunddokumente Kooperative- und Konferenzsysteme Multimediales Computer Based Training (CBT) Multimedialer Systementwurf Hochleistungs-Teledienste 3D-Graphik- und Video-Hardware

Im Bereich Verteilter Systeme werden auf der Basis des objektorientierten Standards CORBA heterogene Systeme (Workstations und PCs) über unterschiedliche Netzwerke (LAN und WAN) verbunden. An die Stelle des herkömmlichen Austauschs von Daten tritt damit die Verfügbarmachung von Methoden über Service-Objekte. Im Bereich Kooperative und Konferenzsysteme werden Software- und Hardware-Werkzeuge zur Durchführung von Computerunterstützter Gruppenarbeit (CSCW) und Application Sharing entwickelt. Diese stehen für unterschiedliche Plattformen und Netzinfrastrukturen zur Verfügung. Für den PC wurde beispielsweise ein vollständiges, ISDN-basiertes Videoconferencing- und Application Sharing-System (MISTER COOL) realisiert. Computerunterstütztes Lehren und Lernen (CBT) ist eine wichtige Anwendung verteilter Systeme. Hierdurch werden nun neben dem traditionellen Stand-alone Learning auch Gruppenlernen sowie die Interaktion mit einem Tutor realisiert. Darüber hinaus tritt neben das Lernen aus multimedialen, elektronischen Dokumenten nun auch das interaktive Agieren mit Anwendungen auf einem Lern-Server. Der zunehmende Markt von Telediensten wird künftig speziell im High-end-Bereich wachsen. Hier gilt es, anspruchsvolle Anwendungen, wie Animationen mit hoher Bildqualität, als Teledienste einem breiten Nutzerkreis (z. B. Architekten) anzubieten. Ein anderes Szenario in diesem Kontext ist der verteilte kooperative Entwurf anwenderspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs). Ansprechpartner: Dr. Christoph Hornung, Tel. 06151/ 155±230 (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/www/igd-a6/) Cognitive Computing & Medical Imaging Die Abteilung Cognitive Computing & Medical Imaging beschäftigt sich mit den drei Schwerpunkten Medizinische Applikationen, Rekonstruktion von 3D-Objekten sowie Verarbeitung von Biosignalen. Medizinische Applikationen beinhalten die Verarbeitung und Visualisierung von Datensätzen bildgebender medizinischer Systeme. Neben den üblichen Tomographieverfahren wie CT, MRI, PET/SPECT steht die Gewinnung und Auswertung von 3D-Ultraschalldaten im Vordergrund. Ein weiteres zentrales Thema ist die Rekonstruktion von 3D Modellen aus tomographischen Daten, hauptsächlich mit dem Ziel, Therapieplanung und chirurgische Eingriffe zu unterstützen.

Neben den klassischen Aufgaben der Bildverarbeitung gewinnt die Rekonstruktion von 3D-Objekten aus Bilddaten mit Hilfe photogrammetrischer Methoden zunehmend an Bedeutung. Als Ausgangsmaterial dienen sowohl übliche 2D-Bilder (z. B. Foto- oder Videoaufnahmen) als auch 21/2-D Tiefenbilder, die mit Hilfe aktiver Sensoren (strukturiertes Licht, Laser) gewonnen werden. Der dritte Schwerpunkt befaût sich mit der MenschMaschine-Kommunikation unter Anwendung von Biosignalen. Unter dem Begriff Biosignal verstehen wir alle Signale, die vom menschlichen Körper abgeleitet werden können. Hierzu zählen sowohl Sprache, Gesten, Kopf- und Augenbewegung als auch Herz- und Atemrythmus, Temperatur, Blutdruck, Aktivierungspotentiale der Muskel, und ¾nderungen im EEG. Ziel der Bestrebungen ist es, mit Hilfe dieser Signale Benutzungsoberflächen zu implementieren, die ohne Maus und Tastatur auskommen. Solche Benutzungsoberflächen können einerseits für Behinderte von Nutzen sein, andererseits für Personen, die ¹keine Hand freiª haben und dennoch mit dem Rechner kommunizieren wollen (z. B. operierende Chirurgen, Autofahrer, Piloten). Die Abteilung betreibt das Labor Perceptual Computing. Gemeinsames Merkmal aller Aufgaben des Perceptual Computing ist die Gewinnung von modellhaftem und symbolischem Wissen aus den rohen Signalen, die von unterschiedlichsten Sensoren abgegeben werden. Ansprechpartner: Dr. Georgios Sakas, Tel. 06151/ 155±413 (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/www/igd-a7/) Sicherheitstechnologie für Graphik- und Kommunikationssysteme Die Abteilung Sicherheitstechnologie für Graphik- und Kommunikationssysteme arbeitet an der Realisierung von Sicherheitsdiensten (Vertraulichkeit, Integrität, Digitale Unterschriften, etc.) und deren Integration in Informations- und Kommunikationssysteme. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von spezifischen Sicherheitsmechanismen und -protokollen für den Einsatz in der multimedialen Kommunikation und Kooperation. Dies beinhaltet unter anderem Zugriffskontrolle für multimediale Verteildienste (Pay-TV, Video-on-demand, etc.), Schutz und Management des Urheberrechts von multimedialen Daten, Einsatz von Stimm- und Gesichtserkennung zur Authentifikation, sowie Sicherheitsdienste für Hypermediasysteme (z. B. World Wide Web). Durch die aktuelle Entwicklung gewinnt dabei der Einsatz von Smart Cards immer mehr an Bedeutung. Ein weiteres Arbeitsgebiet ist die Realisierung von Protokollen des elektronischen Zahlungsverkehrs. Dabei werden sowohl das ¹virtuelleª Kaufen von Daten über Netzwerke, als auch sogenannte ¹Micro-Paymentsª für geringe Geldbeträge (z. B. kostenpflichtige Webseiten) berücksichtigt.

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Ansprechpartner: Dr. Christoph Busch, Tel. 06151/155±413 (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/www/igd-a8/) Kommunikation und Kooperation Die Aufgabenschwerpunkte der Abteilung Kommunikation und Kooperation liegen bei CSCW (ComputerSupported Cooperative Work) -Technologien und -Werkzeugen sowie bei verteilten, kooperativen Anwendungen. Dies betrifft den Entwurf von Arbeitsmethoden, Architekturen und Werkzeugen zur Gruppenarbeit. Groupware wird zur Unterstützung von lokalen Arbeitstreffen und von Telekonferenzen entwickelt. Shared Viewing (Images und 3D-Graphik), Shared Editing, Group Decision Support Systems, Electronic Meeting Systems, Minuting Systems, Telemarket und Application Sharing Systems werden als arbeitsplatzrechnerintegrierte Lösungen realisiert. Collaboration-unaware-Anwendungen werden an die CSCW-Umgebung angeschlossen. Kommunikationsplattformen und Lösungen für Telekommunikation werden für ISDN und Hochgeschwindigkeitsnetzwerke entwickelt. Die Abteilung betreibt ein Demonstrationszentrum für Kommunikation und Kooperation (CSCW-Labor) für die Entwicklung und die Integration neuer, innovativer CSCW-Technologien. Entwicklungen und Ergebnisse werden in gemeinsamen Netzwerkverbindungen zu industriellen Partnern eingesetzt. Weitere Labors und Kompetenzzentren befassen sich mit dem Multicast backbone (Mbone) des Internet sowie der 3D-Kommunikation. Ansprechpartner: Dr. Stefan Noll, Tel. 06151/155±230 (e-mail: [email protected], URL: http://www.igd.fhg.de/www/igd-a9/) Institutsteil in Rostock Multimediale Kommunikation Die Schwerpunkte der Abteilung Multimediale Kommunikation liegen in den Bereichen Telekommunikation, Multimedia/Hypermedia sowie CSCW und Teleconferencing. Die Forschungs- und Entwicklungsaufgaben der Abteilung umfassen die Entwicklung, Bereitstellung und Anwendung von Verfahren und Tools zur Unterstützung des Austauschs multimedialer Informationen und des rechnergestützten, kooperativen Arbeitens auf verschiedenen Hardwareplattformen (Workstation und PC) und in unterschiedlichen Netzen. Neben der Entwicklung von CSCW-Basisdiensten (basierend auf CORBA und T120), der Anwendung und Weiterentwicklung von Internet-Technologien gehört dazu auch die Visualisierung von Informationsstrukturen. Anwendungsschwerpunkte sind Multimediale Informationsysteme im Internet sowie auf CD-ROM, Informationsmanagement, CSCW und Konferenzanwendun-

gen in den Bereichen Medizin und Office sowie verteiltes Lernen. Das IGD in Rostock betreibt gemeinsam mit dem ZGDV das Demonstrations-, Beratungs- und Schulungszentrum ¹Multimediale Kommunikation (MMKLab)ª. Ziel des MMK-Labs sind herstellerneutrale Demonstrationen, Beratungen und Schulungen sowie Einführungsunterstützung. Das MMK-Lab vermittelt Kontakte zwischen Herstellern, Entwicklern, Anwendern und Nutzergruppen, beteiligt sich bei der Bildung von Entwickler- und Anwenderkonsortien und stellt aktuelle Forschungsergebnisse bereit. Ansprechpartner: Dr. Bodo Urban, Tel. 0381/4024±140 (e-mail: [email protected], URL: http://www.egd.igd.fhg.de/fhg_igd/abteilungen/ a1.html) Visualisierung und Interaktionstechniken Die Themen der Abteilung Visualisierung und Interaktionstechniken umfassen die drei Schwerpunkte: Visualisierung, innovative Interaktionstechniken und Imaging. Der Forschungsschwerpunkt Visualisierung zielt auf den Einsatz moderner Visualisierungstechnologien, in einem breiten Anwendungsfeld, unter besonderer Beachtung der jeweiligen Anwendungsspezifik (z. B. Berücksichtigung unterschiedlicher Datenschnittstellen und Benutzeranforderungen an die Visualisierung und Interaktion). Als Anwendungsfelder seien beispielhaft die Visualisierung raumbezogener Umweltdaten, z. B. in der Meeresforschung, spezielle Ansätze im Bereich der Architektur- und Planungsmodelle, der Facility Management Systeme sowie des computerunterstützten Trainings (CBT) genannt. Neben der Lösung konkreter Probleme bei der Gestaltung anwendungsangepaûter multimedialer Benutzungsoberflächen in den obigen Anwendungsbereichen umfaût der Forschungsschwerpunkt Innovative Interaktionstechniken zwei spezifische Aufgabenbereiche: · Untersuchungen zum Einsatz von Bio-Sensoren für die Kommunikation. Neben der Auswertung von Augenbewegungen und Muskelkontraktionen unter Verwendung eines EEG-Gerätes werden auch optische Verfahren zur Detektion der Augenbewegung eingesetzt. Das Ziel besteht vor allem in der Entwicklung angepaûter Interaktionstechniken für spezielle Benutzerklassen, z. B. Menschen mit motorischer Behinderung, sowie der Erarbeitung neuer Dialogparadigmen. · Anpassung spezieller Interaktionstechniken aus den Bereichen Virtual Reality bzw. virtueller DesktopMetaphern in den genannten Anwendungsgebieten bei besonderer Beachtung kostengünstiger Hard-/ Softwarelösungen im PC-Bereich. Durch die Einrichtung eines Labors für innovative Interaktionstechniken mit leistungsfähiger Hard- und

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Software wurden die Voraussetzungen für diesen Forschungsschwerpunkt Ende 1996 wesentlich verbessert. Im Forschungsschwerpunkt Imaging konzentrieren sich die Arbeiten auf die 3D-Analyse von Objekten, Szenen und Szenarien, die Ableitung, Verifizierung und Adaption von 3D-Beschreibungen aus digitalen Bildfolgen sowie die Objektklassifikation und Objektbeschreibung mit unscharfen Methoden. Anwendungsfelder des Imaging sind insbesondere die 3D-Rekonstruktion von existenten Objekten, z. B. im Architekturbereich, und die inhaltsbasierte Suche in Bilddatenbanken. Ansprechpartner: Dr. Erhard Berndt, Tel. 0381/4024±140 (e-mail: [email protected], URL: http://www.egd.igd.fhg.de/fhg_igd/abteilungen/ a2.html) Mobile Multimedia-Technologien Die Abteilung Mobile Multimedia-Technologien beschäftigt sich mit der Entwicklung von Lösungskonzepten für die Realisierung interaktiver Multimedia-Informationsanwendungen auf der Basis mobiler Systemhardware. Hierbei geht es nicht nur um horizontale Lösungen, wie die Bereitstellung des mobilen Zugriffs auf Online-Dienste und das World-Wide-Web, sondern vor allem auch um maûgeschneiderte vertikale Anwendungen. Mit mobilen Informationssystemen kann der Anwender direkt am Ort des Geschehens flexibel Daten erfassen und auf stationäre Informationsdienste zugreifen. Rechnerunterstützung und elektronischer Informationszugriff kann dadurch nahtlos in Arbeitsabläufe und Anwendungssituationen eingebettet werden, in denen dies auf Basis konventioneller Hardware zu aufwendig, zu unkomfortabel oder schlicht unmöglich war. Wichtige Anwendungsgebiete für solche Systeme sind zum Beispiel: · Mobile Datenakquisition und vor-Ort Informationszugriff in den Bereichen Konstruktion, Wartung und Auûendienst · Kooperativer, mobiler Zugriff auf private und gemeinsame Informationsräume für Geschäftsreisende und für die Unterstützung virtueller Unternehmen · Informationssysteme für Krankenhäuser und im Bereich Notfallmedizin · Datenakquisitions- und Informationssysteme im Bereich Umweltschutz sowie Land- und Forstwirtschaft · Besucherinformationssysteme für Messen, Ausstellungen und Museen. · Mobile Touristikinformationssysteme Auf der Basis moderner Systemtechnik wie zum Beispiel:

· hochmobile Endgeräte (Palmtops, Personal Digital Assistants) · drahtlose LAN- und WAN-Technologien · Sensortechnik für die Ortsbestimmung von Anwendern und Ressourcen werden von der Abteilung Mobile Multimedia-Technologien grundlegende Lösungsstrategien und prototypische Systeme in diesen Anwendungsbereichen entwickelt. Hierbei werden vor allem die Fragestellungen des Designs maûgeschneiderter, optimal an die mobile Systeminfrastruktur angepaûter Systemfunktionen betrachtet, wie etwa Benutzungsoberflächengestaltung, Visualisierungsverfahren und Kommunikationsstrategien. Ansprechpartner: Dr. Thomas Kirste, Tel. 0381/4024±140 (e-mail: [email protected], URL: http://www.egd.igd.fhg.de/fhg_igd/abteilungen/ a3.html) Fraunhofer CRCG in USA Die Auûenstelle des IGD in USA, das Fraunhofer Center for Research in Computer Graphics, Inc. (CRCG) in Providence, Rhode Island hat sich seit seiner Gründung in 1993 sehr stark entwickelt. Neben einer engen Zusammmenarbeit mit der Brown University ist ein Kooperationsabkommen mit der Rhode Island School of Design (RISD) für zukünftige gemeinsame Aktivitäten unterzeichnet worden. Die inhaltliche Ausrichtung des CRCG orientiert sich sehr stark an der Globalisierung der Märkte, einerseits mit verteilten Visulalisierungsdiensten, andererseits mit globalen Arbeitsumgebungen mit System- und Anwenderkommunikation und Sicherheitsaspekten. Global Visualization Services Der Schwerpunkt in diesem Bereich liegt in der kollaborativen Volumenvisualisierung. Basierend auf der Darmstädter Entwicklung InViVo wurde am CRCG das System um die Telekommunikationskomponente ergänzt, und somit die Kommunikation auf den Anwendungsdaten zwischen verschiedenen Standorten erlaubt. Das System Tele-InViVo ist heute die SoftwareKomponente eines 3D Ultraschallgerätes, das von amerikanischen ¾rzten in Bosnien im Feldversuch eingesetzt wird. Neben dem medizinischen Einsatz bieten sich zukünftig aber auch andere Einsatzgebiete der Volumenvisualisierung an. Als weitere Themen beschäftigt sich diese Abteilung mit den Fragen der Benutzungsoberflächen und neuen Paradigmen der Interaktionstechnik, aber auch mit dem Anwendungsfeld von Ausbildung und Training. Unter den Aspekten ¹Life Long Learningª und ¹Distance Learningª. In diesem Zusammenhang wird auch ein Labor für ¹Cross Media Publishingª in Kooperation mit dem

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IGD aufgebaut, um die Medienvielfalt einsetzbar zu machen und die Informationsinhalte über Online-Datenbanken bereitzustellen. Ansprechpartner: Dr. John Coleman, Tel. 001/401±453±6363 (e-mail: [email protected], URL: http://www.crcg.edu/) Global Work Environment Ziel ist es verteilte virtuelle Umgebungen für unterschiedliche Anwendungsbereiche bereitzustellen. Dies umfaût neben der netzwerk-basierten Kommunikation die Echtzeit-Visualisierung in verteilten Anwendungen, sowie die digitale Sicherheitstechnik in solchen Umgebungen. Im Rahmen des TRADE Projektes wurde eine ISDN- oder ATM-basierte transatlantische Kommunikationsumgebung für die Anwendungsgebiete, wie beispielsweise¹Virtual Engineeringª, entwickelt. Diese Plattform wurde inzwischen als ¹G7 Testbedª zum Thema ¹Globale Märkte für kleine und mittlere Unternehmenª akzeptiert und kann damit als Basis für weitere Anwendungsszenarien eingesetzt beziehungsweise angepaût werden. In solchen verteilten Anwendungen spielt die Echtzeit-Darstellung im täglichen Einsatz eine immer gröûere Rolle. Hierzu werden Lösungen erarbeitet, die sich auch im low-cost Bereich realisieren lassen, was einerseits die Rechnerleistung, andererseits die Netzwerkleistung betrifft. Um den Datenschutz zu wahren oder auch die Originalität, spielt die digitale Sicherheitstechnik eine entscheidende Rolle für den kommerziellen Einsatz unserer Entwicklungen. In Zusammenarbeit mit dem IGD, wird am CRCG vorrangig der Bereich der digitalen Wasserzeichen bearbeitet. Ansprechpartner: Robert J. Barton III, Tel. 001/401±453±6363 (e-mail: [email protected], URL: http://www.crcg.edu/) Centre for Advanced Media Technology (CAMTech) in Singapur Das Centre for Advanced Media Technology (CAMTech) ist ein gemeinsames F&E-Zentrum von Fraunhofer-IGD in Darmstadt und Nanyang Technological University (NTU) in Singapur, mit seinen Räumlichkeiten auf dem Campus der NTU in Singapur. Am 29. Ok-

tober 1997 wurde in Darmstadt eine entsprechende Vereinbarung zwischen IGD und NTU unterzeichnet. Die Zugehörigkeit zum IGD erlaubt den schnellen Zugang zu vorhandenen F&E-Ergebnissen und Technologien, die über viele Jahre hinweg entwickelt wurden. Das Zentrum will seinen Beitrag zu Singapurs Vision leisten, eine erstklassige Technologiedrehscheibe mit überzeugenden F&E-Fähigkeiten zu werden. CAMTech führt F&E-Arbeiten auf dem breiten Technologiefeld innovativer, fortschrittlicher Medien (advanced Media) durch. Den Schwerpunkt bilden die angewandte Forschung und Entwicklung mit Bedarf und Relevanz für Singapur und die Region Asien. CAMTech eröffnet Möglichkeiten der Kooperation zwischen NTU und IGD in der angewandten Forschung durch die Beteiligung von Mitarbeitern sowie durch die Einbeziehung und das Zurückgreifen auf F&E-Ergebnisse beider Organisationen. Der Markt für CAMTech's Produkte und Dienstleistungen beinhaltet Regierungsstellen, nationale Behörden und deren zugeordnete Firmen, Ausbildungs- und Forschungsinstitutionen, multinationale Konzerne, lokale Unternehmen und kmU's. CAMTech wird primär den Markt in Singapur und Asien bedienen und wird mit dem IGD internationale Projekte akquirieren und bearbeiten. Ansprechpartner: Dr. Wolfgang Felger, Tel. 0065± 7 994855 (e-mail: [email protected], URL: http://www.camtech.ntu.edu.sg/) 3. Veröffentlichungen Ackermann, H.-J. (Hrsg.): Fraunhofer-IGD: Leistungen und Ergebnisse, Tätigkeitsbericht 1996, Darmstadt 1997 Encarnaçˆo, J. L., Hornung, C., Osterfeld, U. (Hrsg.): Telekommunikationsanwendungen für kleine und mittlere Unternehmen, Springer 1996 Encarnaçˆo, J. L., Lukacin, B. (Hrsg.): Computer Graphik Topics, Vol. 8, Darmstadt 1996 Encarnaçˆo, J. L., Koch, M. (Hrsg.): Selected Readings in Computer Graphics 1996, Darmstadt 1997 TU Darmstadt (Hrsg.): thema FORSCHUNG, Nr. 2/97, Computer Graphics ± Forschung unter neuem Dach, Darmstadt 1997