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TU Berlin

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Wo Wissen entsteht - Blick in die Labore der TU Berlin

In der Herzkammer der Simulation

Das Digital Cube Test Center ist ein multifunktionales Labor für die virtuelle Produktentstehung

Sei es ein neuartiges Cockpit, das getestet werden soll, sei es die Simulation von Montageabläufen in einer Auto­fabrik oder das Erleben und Erproben von Produkten schon während ihrer Entwicklung – all das geschieht im Digital Cube Test Center (DCTC). Das Center ist ein hochmodernes multifunktionales Labor für die virtuelle Produktentstehung am Fachgebiet Industrielle Informationstechnik. Sein Herzstück ist der Simulationsraum mit seiner CAVE.

Das Digital Cube Test Center wurde von dem Architekten Plamen Botev entworfen. Die edle schwarz-glänzende Fassade trägt den Schriftzug des Labors
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Das Digital Cube Test Center wurde von dem Architekten Plamen Botev entworfen. Die edle schwarz-glänzende Fassade trägt den Schriftzug des Labors
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Im Cave des Digital Cube Test Center wird ein Stauassistent getestet, der den Autofahrer optimal durch einen Stau bringen soll
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Auf seine vier Seitenwände werden über vier große Spiegel unterschiedlichste virtuelle Welten in einer 360-Grad-Rundumsicht projiziert zum Zwecke der Forschung. Das DCTC kommt für drei Anwendungsszenarien zum Einsatz – die virtuelle Interaktion, die haptische Interaktion und die Fahrsimulation. Bei letzterem Szenario werden verschiedene Fahrerassistenzsysteme wie zum Beispiel ein Stauassistent, der den Fahrer optimal durch einen Stau führen soll, getestet. Das Besondere dieses Fahrsimulators ist: 3D-Bild und Bewegung sind miteinander gekoppelt. „Normalerweise gibt es ein 2D-Bild und einen beweglichen Fahrsimulator oder ein 3D-Bild und einen starren Fahrsimulator. Uns aber war die Synchronisation wichtig, um so eine realitätsnahe Situation wie nur möglich zu haben“, sagt Maik Auricht, der mit seinen Kollegen Christian Buchholz und Boris Beckmann-Dobrev das DCTC zwischen 2011 und 2013 maßgeblich aufgebaut hat. Die Synchronisation von 3D-Bild und Bewegung machen den Fahrsimulator in der deutschen Forschungslandschaft zu einem Unikat.

Der bewegliche Autositz im Cave ist auf einer zweiachsigen-Bewegungsplattform installiert
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Im Operator-Raum werden die Versuche über Monitore verfolgt und den Probanden Anweisungen gegeben
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Soll in der CAVE die haptische Interaktion erforscht werden, indem man zum Beispiel den Einbau einer Autotür an einer Montagestrecke simuliert, dann wird das Dach über dem DCTC mit einem Kran an- und der Fahrsimulator herausgehoben. In die CAVE wird dann eine virtuelle Autotür projiziert. Die Halterung, mit der der Proband die Autotür bewegt, ist jedoch real. So wird untersucht, wie effizient der Arbeiter hantiert, ob er Fehler macht und wie ergonomisch die Montagevorrichtung ist oder den Arbeiter zu gesundheitsschädigenden Bewegungen zwingt.

Besonders ist das DCTC aber auch hinsichtlich seiner Kosten. Belaufen sich die Investitionen für solche digitalen Test-Center in der Industrie auf ein Vielfaches von zehn Millionen, haben die TU-Mitarbeiter das DCTC für einen Bruchteil aufgebaut, unter anderem gefördert vom Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung.

Sybille Nitsche, "TU intern" 18. November 2016

Die Macher

Prof. Dr. Rainer Stark

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Leiter des Fachgebietes Industrielle Informationstechnik

„Im Digital Cube Test Center werden die Methoden der digitalen Produkterprobung und der Fabrikprozesse erforscht. Es ermöglicht, Produktentwicklung, -gestaltung und Produktionsprozesse in einer ausgefeilten realitätsnahen visuellen, taktilen und kognitiven Umgebung virtuell abzubilden und zu testen, lange bevor der erste physikalische Prototyp überhaupt entstanden ist. Das DCTC ist in seiner Aufbauweise einzigartig, kann aber mit seinen 80 Quadratmetern überall auf der Welt gebaut werden. Denn die Idee war: Think big, but build small.“

Maik Auricht

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bis 2016 Projektleiter des DCTC und bis 30. September 2016 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Industrielle Informationstechnik

„Ich nutze den Fahrsimulator im Digital Cube für meine Dissertation, in der ich eine neue Methodik zur Absicherung von Fahrerassistenzsystemen entwickle. Ich untersuche, wie das Befinden der Probanden, während sie einen Stauassistenten testen, am besten erfasst werden kann. Hierbei kommen neuartige psychophysiologische Methoden zum Einsatz, die es erlauben, die Emotionen und das Nutzererleben während einer Simulation zu messen.“

Christian Buchholz

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wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Industrielle Informationstechnik

„Als derzeitiger Projektleiter des Digital Cube Test Center gebe ich vor, in welche Richtung die Interaktion zwischen Mensch und virtueller Realität gehen soll. Zusammen mit einem Team von Studierenden arbeite ich an der Weiterentwicklung des hochdynamischen Fahrsimulators. Im Rahmen meiner Dissertation forsche ich daran, aus dem Fahrsimulator ein System zu machen, das den Konstrukteur von Fahrerassistenzsystemen unterstützt, diese schneller und kostengünstiger als bisher zu entwerfen.“

Diana Reich

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wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fachgebiet Industrielle Informationstechnik

„Ich habe mich in meiner Dissertation mit dem Einfluss visueller und akustischer Gestaltungsaspekte immersiver, das heißt realitätsnaher Versuchsumgebungen, befasst. Die Ergebnisse meiner Untersuchungen sind unmittelbar in den Aufbau der unterschiedlichsten Versuchssets im Digital Cube geflossen. Es ist eine große Anerkennung, wenn die wissenschaftliche Arbeit sofort Anwendung findet.“

Aufgezeichnet von Sybille Nitsche

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