VR-CAVE: Bewegungen und Reaktionen im Sport besser verstehen

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Schneider Digital Josef J. Schneider e.K.

Eine zwölf mal vier Meter messende, dreiseitige VR-CAVE erlaubt es dem Laboratoire Mouvement, Sport, Santé, die Interaktionen zwischen Sportlern zu untersuchen.

Antycip Simulation, ein Integrator von immersiven 3D- und VR-Lösungen und ein Anbieter von Simulationssoftware, hat eine maßgeschneiderten VR-CAVE für das M2S-Labor an der Sportfakultät der Universität Rennes entwickelt.

Die zwölf mal vier Meter messende, dreiseitige CAVE-Konstruktion ermöglicht es dem Laboratoire Mouvement, Sport, Santé, die Interaktionen zwischen Sportlern zu untersuchen, somit weitere Forschungen zu Gesundheit und Leistungsfähigkeit vorantreiben zu helfen und die menschliche Bewegung besser zu verstehen.

VR-CAVE konfrontiert Athleten mit virtuellen Gegenspielern

Die CAVE namens Immermove befindet sich in der 30 x 20 m großen Turnhalle der Universität. Sie ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Entwicklungpartnern und Hochschule in Rennes, einschließlich ENS (École normale supérieure) und der Universität Rennes 2, gemeinsam mit dem MimeTIC-Projektteam von Inria und Irisa.

Immermove konfrontiert den Athleten mit einem virtuellen Gegenspieler. Damit wollen die Wissenschaftler verstehen, wie beispielsweise ein Torhüter reagiert, wenn er einen Schuss erwartet, oder ein Rugby-Spieler, wenn er auf einen Gegner trifft. Das Ziel ist einerseits, die sportliche Leistung zu verbessern, was zu Partnerschaften mit verschiedenen Sportvereinen und -verbänden geführt hat, und andererseits geht es darum, neue Konzepte für die Rehabilitation von Sportlern zu entwickeln.

Bewegungen und Reaktionen in der virtuellen Umgebung analysieren

Johan Besnainou, Antycip Director für Frankreich und Spanien, erklärt: „Das M2S-Labor war auf der Suche nach einer Technologie, die feinste Details visuell darstellen würde, um somit das höchstmögliche immersive Erlebnis gleichermaßen für Studenten und Profi-Sportler zu erschaffen, in einer breiten Spanne von Sportarten wie Fußball, Handball, Tennis oder Volleyball. Das Ziel war, Bewegungen ebenso wie Reaktionen verfolgen, analysieren und zerlegen zu können, um das Verletzungsrisiko minimieren und die Leistung steigern zu helfen."

Für das Hauptprojektionsfeld (Front-Display und Boden) integrierte Antycip Simulation vier Christie Mirage 4K25-Projektoren, die ein 4K-Bild bei 120 Hz mit einer Helligkeit von 25‘000 Lumen liefern, während ein Mirage WU12K-M Inhalte auf die rechte Wand projiziert. Der französische Systemintegrator sorgte für einen einzigartigen, ultrasteifen und nahtlosen Boden, so dass die Sportler mit den Inhalten interagieren können, ohne dass es dafür spezieller Schutzvorkehrungen bedürfte. Die Athleten tragen einen Körper-Tracker mit Vicon Bonita-Kameras und einem APEX-GPS-System.

Herausforderungen bei der Installation der VR-CAVE

Während des Projekts tauchten einige Problem auf und nicht das geringste davon war, eine 4K/120 Hz-Lösung auf einen 12 x 4m großen Raum auszulegen. Weil der Boden einen Teil der Projektionsfläche bildet, galt es für Antycip, nicht nur einen Boden zu entwickeln, der ständig betreten wird, sondern auch die projizierten Inhalte perfekt darauf abzustimmen. Weitere Komplikationen brachte die Installationsphase mit sich, etwa die Stabilisierung der Hardware oder das Bandbreitenmanagement, was mit Antycips „Savoir-faire“ fachmännisch erreicht werden konnte.

Die technische Ausrüstung musste zudem in einem engen technischen Bereich passen, der nur vier Meter Projektionsdistanz für die Inhalte zuließ. Das Ingenieursteam hat deshalb einen maßgeschneiderten mechanischen Aufbau geschaffen, um den verfügbaren Raum bestmöglich auszunutzen. Die Universität steuerte eine eigene Software-Anwendung für die Inhalte bei, die auf einen Server hochgeladen und anschließend an fünf Client-PCs und weiter an die Projektoren verteilt wird.

Guter Service endet nicht mit der Installation

Besnainou sagt: „Unsere Rolle bestand im Wesentlichen darin, die am besten geeignete High-End-Hardware-Lösung klug auszuwählen, mit besonderem Schwerpunkt auf den 4K-Projektoren, dem maßgeschneiderten Kunstharzboden und auch dem komplexen mechanischen Aspekt.“

Antycip wird über einen Zeitraum von drei Jahren für die Wartung sorgen, was die Neukalibrierung der Projektoren, das Auswechseln der Lampen und die Filterreinigung mit einschließt. Für eine hohe Qualität des Services einzustehen, so Besnainou, gelte auch über die Installationsphase hinaus.

Weitere Informationen: https://www.antycipsimulation.com/

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Bild: © Inria / Photo C. Morel.