3 D-TECHNOLOGIEN

Im Folgenden finden Sie eine Auswahl von F&E-Projekten von Prof. Dr. Ulrich Schwanecke,
Leiter der Arbeitsgruppe "Computer Vision and Mixed Reality" und Betreuer im Doktorandenkolleg SENSYBLE:

Im Verbund mit der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Firma soft2tec soll ein neuartiges System zur Analyse von Bewegungsabläufen in der Montage entwickelt werden mit dem Ziel der automatisierten Generierung von MTM Codes zur schnellen und eindeutigen Klassifizierung von Arbeitsvorgängen.

Gegenstand der wissenschaftlichen Untersuchungen im Teilprojekt der Hochschule RheinMain unter Leitung von Prof. Dr. Ulrich Schwanecke ist die Entwicklung eines neuartigen Modell-basierten Verfahrens zur schnellen und präzisen Bestimmung der Position und Orientierung von starren Objekten (Bauteile, Werkzeuge oder Körperteile) mittels RGB-Kamera.

MTM Auto Code Generator wird gefördert vom BMWi im Innovationsprogramm ZIM.

Entwicklung  eines räumlich und zeitlich präzisen, Marker basierten optischen Messsystems

Berufsgruppen, die Schusswaffen tragen (u.a. Polizisten), müssen mit deren Umgang besonders geschult werden. Das Training besteht in großen Teilen aus Wiederholungsübungen,  bei denen die Bewegungsabläufe incl. Schussabgabe „prozesssicher“ einstudiert werden.

Eine detaillierte Auswertung der Trainingsschüsse und konkrete Handlungsanweisungen zur Verbesserung der Leistungen sind mit bestehenden Messmethoden nur sehr eingeschränkt möglich. Darüber hinaus existiert ein Krankheitsbild (bei Golfspielern "Yips" genannt), das zur Berufsunfähigkeit führen kann, wenn es nicht frühzeitig diagnostiziert wird.

Mit OptiShot wurde eine neuartige Messmethode entwickelt, die den Bewegungsablauf hochpräzise feststellt, aus den 3D-Informationen durch eine automatisierte Auswertung Handlungsanweisungen erstellt und ausgibt.

OptiShot war ein Kooperationsvorhaben mit der Firma soft2tec, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Ulrich Schwanecke, gefördert vom BMWi im Innovationsprogramm ZIM.

Virtuelle editierbare 3D Stadtmodelle

Für viele Aufgaben im Bereich der Städteplanung wie z.B. Lärmschutzmaßnahmen, Lichteinfall, Funkabdeckungen werden 3D Daten benötigt.  3D Stadtmodelle ergänzen bzw. ersetzen daher nach und nach herkömmliche Stadtpläne. Die Erstellung und Pflege von 3D Stadtmodellen ist jedoch aufgrund sich immer schneller verändernder Städte sehr aufwendig und kostenintensiv.

Im Rahmen des Projekts VEDUS wurde konsortialführend  unter Prof. Dr. Ulrich Schwanecke zusammen mit der Firma weltenbauer und assoziierten Kooperationspartnern ein System entwickelt, um virtuelle dreidimensionale Stadtmodelle auf unterschiedlichen Geräten - vom herkömmlichen Desktop PC über den Tablet PC bis hin zum Smartphone - zu visualisieren und kollaborativ zu bearbeiten.

Dieses Projekt (HA-Projekt-Nr. 315/12-05) wurde im Rahmen von Hessen ModellProjekte aus Mitteln der LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz, Förderlinie 3: KMU-Verbundvorhaben gefördert.

Automatische Extraktion von Mittelflächenbeschreibungen aus 3D-CAD-Volumenmodellen

Bei der Simulation von dünnwandigen Bauteilen werden in FEM Modellen in der Regel Schalenmodelle auf Basis von Mittelflächen erzeugt. Die Mittelflächen müssen aus den 3D CAD Daten berechnet werden. Derzeitig verfügbare kommerzielle Software kann für 90-95% der Bauteile eine Lösung finden.

Im Kooperationsprojekt AUTOMEX wurde mit einem neuen Ansatz eine Lösung für die verbleibenden Teile entwickelt. Hier arbeiteten die Fachbereiche Ingenieurwissenschaften - Prof. Dr.-Ing. Christian Glockner - und Design Informatik Medien - Prof. Dr. Ulrich Schwanecke -  konsortialführend mit der Firma TECOSIM Technische Simulation GmbH zusammen.

Dieses Projekt (HA-Projekt-Nr. 300/11-45) wurde im Rahmen von Hessen ModellProjekte aus Mitteln der LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz, Förderlinie 3: KMU-Verbundvorhaben gefördert.

Qualitativ hochwertige 3D Rekonstruktion mit reduzierter Eingangsinformation bei der digitalen Volumentomographie zur Minimierung der Strahlenbelastung

Ein Drittel aller Röntgenuntersuchungen in Deutschland finden heute im zahnmedizinischen Bereich statt. Zur Generierung von Querschnittsaufnahmen im Bereich der Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde wurde 1997 die digitale Volumentomographie (DVT) eingeführt.

Obwohl bereits dosisreduziert, liegt auf Grund der hohen Anzahl an Projektionen die bei der DVT verabreichte Röntgendosis dennoch im Mittel noch etwa dreißig bis vierzigfach über der einer typischen zahnärztlichen Übersichtsaufnahme (Panoramaschichtaufnahme).

Diesem Problem widmete sich das BMBF-Projekt LowDoseDVT. In enger Firmenkooperation sollte unter Projektleitung von Prof. Dr. Ulrich Schwanecke durch verbesserte Informationsverarbeitung, eine deutliche Reduktion der Röntgendosis pro DVT-Aufnahme bei vergleichbarer Rekonstruktionsqualität erzielt werden.

Was ist THMILE?

Eine Software zur vollständigen realitätsnahen Simulation des Röntgenprozesses im Mundraum.
Die vier Vorteile von THMILE für die zahnmedizinische Ausbildung:
Flexibilität und Kosteneffizienz bei verbesserter Didaktik und einfacher Überprüfung des Lernerfolgs.

Erfolgreich miteinander kooperiert haben in diesem Entwicklungsprojekt THMILE  Prof. Dr. Ulrich Schwanecke und Priv.-Doz. Dr. med. dent. Ralf Schulze von der Poliklinik für Zahnärztliche Chirurgie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz.

Der technologischen Herausforderung, Videokonferenzen vollständig in einem virtuellen dreidimensionalen Raum mit Hilfe von Avataren in Echtzeit zu realisieren, stellt sich das Forschungsvorhaben 3D Handtracking. Die dort laufende Promotion wurde von der University of Otago, Neuseeland, und Prof. Dr. Ulrich Schwanecke betreut.

Mehr Informationen finden Sie bei Klick auf 3D Handtracking

Verbundvorhaben der Polyklinik für Zahnärztliche Chirugie und des Instituts für Informatik der Johannes Gutenberg-Universität mit Prof. Dr. Ulrich Schwanecke, Kompetenzbereich Computer Vision und Mixed Realitydes Fachbereichs Design, Informatik, Medien.

Mehr Informationen finden Sie bei Klick auf 3D-Rekonstruktion