Schnelle Rechner für besseres Licht

31. August 2014, 13:08
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Ein virtuelles Simulationssystem erlaubt die interaktive Planung von Lichteinfall in allen Schattierungen

Lauterach - Ob Büro, Industriehalle, Shop, Flugzeug oder Wohnung - einen wesentlichen Beitrag zum Wohlbefinden im Arbeits- oder Wohnumfeld leistet das Licht. Mit High Quality Lighting Simulation, kurz HILITE, steht nun Architektinnen und Lichtplanern ein in Österreich entwickeltes Tool zur Simulation von Lichtlösungen zur Verfügung. Das Neue dabei: Die Virtual-Reality-Applikation funktioniert in Echtzeit. In Sekundenschnelle hat man eine realistische Abbildung (Rendering) in 3-D oder 2-D auf dem Bildschirm.

Die praxistaugliche Applikation wurde von Experten des Wiener Forschungszentrums für Virtual Reality und Visualisierung VRVis, das im Rahmen des Kompetenzzentrenprogramms Comet von Wissenschafts-, Wirtschafts- und Infrastrukturministerium gefördert wird, entwickelt, und zwar zusammen mit dem Vorarlberger Lichtkonzern Zumtobel und der Hefel Wohnbau AG. Vorige Woche wurde das System im Virtual-Reality-Zentrum von Hefel in Lauterach in Vorarlberg präsentiert.

Mit der Echtzeitsimulation sollen Kundinnen und Kunden schnelle Entscheidungshilfen bekommen: Was passiert, wenn man die Strahler reduziert, anders platziert? Wie ist der Lichteinfall in den Wintermonaten, welche Oberflächen lösen im Büro störende Blendeffekte aus, wie kann man ein Kunstwerk ins beste Licht rücken? Fragen wie diese lassen sich nun in Sekundenschnelle beantworten. Planende sitzen mit ihren Kundinnen und Kunden vor Bildschirm oder Leinwand und inszenieren das neue Büro, die neue Wohnung.

Lichtlösungen zu simulieren ist eine komplexe Angelegenheit und war bisher auch eine langwierige. Derzeit auf dem Markt verfügbare Software braucht zur Simulation Stunden, oft auch Tage. Gilt es doch zig Parameter wie Materialeigenschaften aller Oberflächen, Reflexions- und Absorptionswerte und Tageslichteinflüsse einzuberechnen. Rechenkomplexität und Modellierung waren für die Informatiker die größte Herausforderung. "Mit der Nutzung von Grafikkarten, die auch in der Spieleindustrie eingesetzt werden, konnte die Rechenzeit für die Gesamtsimulation zwischen fünf und 30 Sekunden gehalten werden", erklärt Projektleiter Michael Schwärzler den Weg zur Echtzeitsimulation.

Das neue Simulationssystem ist interaktiv. Schwärzler: "Jederzeit ist eine Veränderung der Szene möglich. Der Lichtdesigner hat permanent den Überblick, kann jederzeit eingreifen." Die spätere Arbeits- oder Wohnrealität wird virtuell gestaltet. Man kann Möbel verschieben, die Wirkung unterschiedlicher Beleuchtungskörper ausprobieren, einen Sonnenuntergang im Sommer oder den Lichteinfall im Winter darstellen. Für Architekten und Immobilienanbieter die ideale Lösung, sagt Jeanette Moosbrugger, Leiterin der Wohnbauforschung bei Hefel: "Menschen fällt es oft schwer, sich die Größe künftiger Räume vorzustellen. Der Lichteinfall ist eine wesentliche Frage beim Kauf, die Simulation bietet hier Entscheidungshilfe."

Bert Junghans von Zumtobel: "Wir können interaktiv die Lichtart verändern, nicht nur bezogen auf die Raumfläche und die Lichtstärke selber, sondern auf das gesamte Raumklima." Dazu kann man beispielsweise ausprobieren, wie sich warmweißes Licht (gelblich) bis kaltweiß (Blaustich) in der jeweiligen Umgebung macht. "Das Licht wird nach Beendigung der Interaktion neu gerechnet. Man arbeitet sich so an das Wunschergebnis heran."

Nach der dreijährigen Projektphase sei man zwar noch nicht ganz fertig, das Nachfolgeprojekt, ebenfalls durch die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG abgewickelt, ist aber bereits gesichert. Mit Vamos (Visual Analytics for Modelling and Simulation) will VRVis bis 2016 ein Analysetool entwickeln, das, wie Schwärzler sagt, "halbintelligent von sich aus Lösungen vorschlägt" und technische Normen mitberechnet. (jub, DER STANDARD, 27.8.2014)

  • In Echtzeit wird simuliert, wie man schöne Stücke ins beste Licht rückt.  3-D-Brillen machen die Szenerie realistisch.
    foto: zumtobel

    In Echtzeit wird simuliert, wie man schöne Stücke ins beste Licht rückt. 3-D-Brillen machen die Szenerie realistisch.

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