Von der analogen Paprika zum digitalen Gemüse: Kreative Gestaltungsmethoden im virtuellen Raum
In der Gaming-Szene haben sie bereits zahlreiche Anhänger: sogenannte Virtual Reality (VR)-Anwendungen, bei denen man mit einer VR-Brille unmittelbar in das Geschehen eintauchen kann. In der Branche spricht man oft von „Erfahrungen“ statt von „Spielen“, so intensiv und lebensecht ist die Wirkung. Auch in Medizin und Architektur wird VR bereits eingesetzt. Neue Möglichkeiten bietet sie zudem im kreativen Bereich: Zwar gibt es Modellierungstools für den PC, aber diese werden häufig als wenig intuitiv empfunden und setzen eine umständliche Übertragung eines realen Modells mittels Maus und Tastatur voraus. Somit muss der kreative Prozess immer wieder unterbrochen werden; zweigleisiges Arbeiten – also analog und virtuell – ist unvermeidbar. Was wäre aber, wenn etwa ein Designer oder Architekt ein Objekt direkt im virtuellen Raum erschaffen könnte? Genau diese Idee verfolgt das interdisziplinäre ERS Seed-Fund-Projekt „Modellieren in virtueller Umgebung“.
Initiiert wurde das Projekt von Prof. Michael Schulze, dem ehemaligen Leiter des Lehrstuhls für Plastik (LfP), und seiner wissenschaftlichen Mitarbeiterin Birgit Saupe, deren Fachgebiet in der Verarbeitung von Ton und Porzellan liegt. Schnell entwickelte sich eine intensive Zusammenarbeit mit Prof. Torsten Kuhlen, Dr.-Ing. Benjamin Weyers und Thomas Knott vom Lehrstuhl für Informatik 12 (IT Center/Lehr- und Forschungsgebiet Virtual Reality and Immersive Visualization).
Die Arbeit begann zunächst in der Werkstatt des Lehrstuhls für Plastik der RWTH Aachen. Dort wurden die Mitarbeitenden gebeten, eine Paprika aus Ton zu formen. Das Besondere daran: die Künstlerinnen und Künstler sollten während der Aufgabe laut denken – man bezeichnet diesen Ansatz als Think-aloud-Methode. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten so erfahren, was den Kunstschaffenden während des kreativen Prozesses durch den Kopf geht. Sie wollten verstehen, wie diese arbeiten, warum sie bestimmte Werkzeuge wählen, wie die Werkzeuge funktionieren und welchen Effekt sie auf den Ton haben. Dabei lag das Hauptinteresse nicht auf den spezifischen Eigenschaften von Ton (die sich virtuell eher schwer abbilden lassen), sondern auf relevanten Arbeitsprozessen wie Ab- und Auftragen, Glätten und Aufrauen. Zunächst durften die Architektinnen und Architekten nach Belieben arbeiten, nur mit den Händen oder auch mit Werkzeugen. Im virtuellen Raum kann jedoch zumeist nur mithilfe eines Controllers gearbeitet werden. Der Computer kann die bloßen Finger nur unter großem technischen Aufwand genau genug erkennen, so dass eine ausreichend gute virtuelle Abbildung möglich ist. Die Bearbeitung des Tons mit Werkzeugen war deshalb von besonderem Interesse für die Forscherinnen und Forscher.
„Das entstandene Videomaterial haben wir danach gemeinsam ausgewertet“, erzählt Benjamin Weyers, „so konnten die Bedürfnisse der zukünftigen Nutzerinnen und Nutzer genauer eingegrenzt werden.“ Die gewonnenen Erkenntnisse sollten in die Entwicklung eines virtuellen Werkzeugs einfließen. Die Idee dahinter: Durch eine VR-Brille sieht man im virtuellen Raum den Körper, den man bearbeiten möchte. In der Hand hält man ein stiftbasiertes Werkzeug, das am Ende eines beweglichen Armes angebracht ist. Dabei lässt sich individuell festlegen, welche Art von Werkzeug der Stift in der virtuellen Umgebung emulieren soll. Berührt man mit der Werkzeugspitze die Oberfläche des virtuellen Körpers, erzeugt das Gerät über den beweglichen Arm eine Gegenkraft. So entsteht die Illusion eines realen Arbeitsprozesses.
Weyers blickt mit großer Zufriedenheit auf das Projekt zurück. „Eine zentrale Frage ist jetzt: Kann man die gewonnenen Erkenntnisse auch auf andere Bereiche übertragen?“, sagt er zur Zukunft des Projekts. Die Anwendungsmöglichkeiten sind extrem vielfältig: Komplizierte Reparaturen oder komplexe Operationen lassen sich ohne Verletzungsgefahr oder Schadensrisiko üben. Künstlerinnen und Künstler könnten in Zukunft statt an Modellen aus Holz, Stein, Ton oder Porzellan direkt im virtuellen Raum arbeiten, so Zeit, Arbeit und Ressourcen sparen und das Endprodukt danach in 3D ausdrucken. Mehr als genug Stoff jedenfalls für eine Menge weiterer Forschungsfragen, für die das Aachener Projekt ein solides Fundament geschaffen hat.