Gamer-Tech bringt dich zum Mars

[LordOzma]

Mal wieder was von den Kollegen bei ArsTechnica übersetzt:

VR-Helm und Bewegunssensoren bringen dich zum Mars

„Mein Traum ist, dass an dem Tag, an dem wir zu Fuß auf dem Mars gehen, die ganze Welt mit dabei sein kann“, sagte Jeff Norris, Leiter für innovative Missionsoperationen beim Jet Propulsion Laboratory der NASA den Kollegen von ArsTechnica. „Nicht nur zu Hause am Fernseher, sondern wie auf einem Holodeck neben den Astronauten.“

Klingt ehrgeizig, vor allem in Anbetracht der Zeit, die wir noch bis zu einem bemannten Flug zum Mars brauchen werden. Oder auch nicht, zumindest nicht, wenn man sieht, was Norris und seine Kollegen mit ein bisschen Geld aus NASA’s Game Changing Development-Programm und neuer Computerspieltechnik erstellt haben: eine vollständig navigierbare 3D-Version des Mars.

So beeindruckend es auch ist, auf Panoramabildern oder im IMAX-Kino eine andere Welt zu sehen, ist ein flaches Bild auf einem Monitor nicht die beste Art, die Oberfläche eines fremden Planeten zu analysieren. „Panoramabilder täuschen das Auge“, so Norris. „Man denkt, zu seiner Rechten ist etwas, doch tatsächlich ist es hinter einem. Oder man zoomt an etwas heran und denkt, ‚Oh, das ist ja ziemlich weit links von mir‘, dabei ist es nur ein paar Grad zur Linken. Es fehlen einfach die Bezugspunkte.“

Aus diesem Grund ist das JPL auf der Suche nach Wegen, wie man Wissenschaftlern und dem interessierten Publikum die Daten, die sie vom Mars erhalten, natürlicher darstellen kann. In der Vergangenheit dachte man an 360-Grad-Kinos. Solche Installationen sind zwar sehr bequem, aber leider sündhaft teuer. Und man muss direkt vor Ort sein.

Für eine intuitivere heim- oder bürobasierte Simulation wendete man sich der Videospielindustrie zu, die ständig neue, bessere Steuerungsmöglichkeiten entwickelt. „Wir beobachten ständig den Markt auf der Suche nach neuen Technologien, die für sowas in Frage kommen könnten“, sagt Norris. „Wir bevorzugen die Arbeit mit Videospieltechnologie, da sie einfach zu bedienen sein muss. Und sie ist vergleichsweise kostengünstig.“

Norris freut sich besonders auf ihr derzeitiges Projekt: eine Kombination aus dem HD-Prototypen des Oculus Rift und dem Bonita-System von Vicon. Auf diese Weise können Nutzer tatsächlich auf dem Mars spazieren gehen. Hier ein Video des NASA-Prototypen: https://www.youtube.com/watch?v=nrcj-90M-f8 (auf Englisch).

Die Leute hinter Oculus sind auch hoch erfreut. „Die virtuelle Realität ist unglaublich nützlich, um die Leute wieder für die Weltraumforschung zu interessieren, und je mächtiger unsere Hardware wird, umso mehr kann es zu einem echten Werkzeug für Forschung und Entdeckung werden“, meint Palmer Luckey, Chef von Oculus. „VR-basierte Telepräsenz erlaubt es Wissenschaftler, Aufgaben in lebensfeindlichen Gebieten durchzuführen, ohne körperlich anwesend sein zu müssen. Die Manövrierfähigkeit und Fingerfertigkeit eines vom Menschen gesteuerten Roboters ist viel besser als die eines Menschen im Raumanzug. Das JPL hat da einiges auf dem Kocher, das die Menschheit weiterbringen könnte. Es macht mich glücklich zu sehen, wie virtuelle Realität – und die Rift – zum Wohle Aller eingesetzt werden.“

Der virtuelle Mars

Die JPL-Simulation des Mars wurde aus Panoramafotos der Rover erstellt. Sie wurden zusammengefügt und dann über einen virtuellen Zylinder mit rund 50 Quadratmetern Fläche gelegt. Die Wissenschaftler legten dann Konturpunkte, die von den Rovern gemessen wurden, „unter“ das Bild und geben so der Oberfläche ein 3D-Gefühl. Das Endresultat ist eine virtuelle 1:1-Kopie eines Teils der Marsoberfläche, die man jetzt zu Fuß erkunden kann. „Wir haben hunderte dieser Datenpunkte, dank der Sammelwut von Curiosity, Oppurtunity und Spirit“, sagte Victor Luo Chefentwickler für Interfaces beim JPL.

So cool es auch ist, virtuell auf dem Mars zu sein, das ganze hat Sinn und Zweck. Per Oculus Rift können Wissenschaftler die Daten von Curiosity auf natürliche Weise auswerten: Kopf drehen und gehen. Norris meint, dass das Nutzen der normalen menschlichen Fähigkeiten Leute zu besseren Entdeckern macht.

„Man muss bedenken, dass wir Menschen unglaublich viele Informationen allein über das Sehen erhalten“, so Norris. „Geologen trainieren draußen ihr Spezialgebiet, und dann sollen sie an einem Monitor flache Bilder auswerten. Das ist gegensätzlich. Dieses Projekt soll dem entgegenwirken.“

Der Bewegungssensor hilft bei noch etwas: die Fähigkeit, herum zu gehen und sich etwas aus nächster Nähe anzusehen. „Wenn man nur das Bild aus der Roboterkamera betrachtet, ist man an die Position des Roboters gebunden. Die Leute sollen sich genau so bewegen, als seien sie da.“

Der Sensor verarbeitet auch die subtilen Bewegungen, die ein Mensch macht, wenn er etwas betrachtet – den Kopf anwinkeln oder die Schulter drehen. Über diese Parallaxbewegung nehmen Menschen und andere Tiere Tiefe und Entfernung war. Somit erlaubt das Projekt eine sehr realistische Marsnachbildung.

Zwar erlaubt die Technologie den Wissenschaftlern, neue Theorien über die Marsoberfläche aufzustellen. Norris hofft aber auf mehr. Man könnte die Technik einsetzen, um die Rover direkt zu steuern. Man sei dann „besser informiert über die Umgebung des Rovers. Wo die Felsen sind, wie der Boden ist – wichtige Infos, wenn man einen Roboter auf einem fremden Planeten steuert.“

Die Zukunft

So beeindruckend das Projekt des JPL auch ist, dies ist nur der erste Schritt. Für die Zukunft hoffen JPL-Mitarbeiter, noch mehr Datenquellen einzubinden, um die Simulation noch echter zu machen. Da wären die niedrigauflösenden Fotos aus dem Orbit; die Echtfarben-Mastkamera des Rovers, welche extrem hohe Auflösung beim Zoomen bietet; die „Gefahrenkamera“ am Arm und an den Rädern; sogar Audio vom Mars könnte integriert werden. „Wir haben keine Mikrofone auf dem Mars, wir wissen also nicht, wie es sich dort wirklich anhört“, erklärt Norris. „Aber wir können gut schätzen. Curiosity hat einen Wetterstation an Bord. Wir wissen also, aus welcher Richtung und mit welcher Geschwindigkeit der Wind weht, und wir haben Messwerte für Atmosphärendruck. Wir könnten das recht gut simulieren. Es klingt wahrscheinlich wie ein hohes Pfeifen.“

Auch die Bewegungssensoren sollen feiner werden, für echte Handsteuerung. „Ein Joystick macht da wenig Sinn. Wie navigiert man in solch einer Umgebung? Gibt es eine Hardware, die man dafür einsetzen könnte?“

Laut Norris hat das JPL schon mit einigen Technologien experimentiert: mit der LeapMotion, dem Kinect, der Razer Hydra und Handschuhen mit Beschleunigungsmessern. Keine der Optionen brachte die erwünschte Kombination aus genauem Tracking, Mobilität und geringer Belastung für die Hände. Dennoch ist er zuversichtlich, dass die Spieleindustrie ihm bald was liefern kann. „So viele bauen diese Zeug aus unterschiedlichen Gründen: Videospiele, Filme…und wir finden neue Anwendungen für sie.“

Zwar ist es noch ein weiter Weg bis zum Marswandern für alle, doch Norris meint, dass die Möglichkeit, fremde Welten für die normalen Leute eindrucksvoller zu machen als ein Foto eine erstrebenswerte Aufgabe ist. Das ist schließlich der Grund für das Holodeck. „Ich glaube dass solche Expeditionen in der Zukunft von unserer gesamten Zivilisation erlebt werden müssen, und über diese Technologien schaffen wir das. So werden wir ein Teil des ganzen, in dem wir es echter Erleben als je zuvor.“

Quelle: http://arstechnica.com/science/2013/10/how-gaming-tech-is-making-for-better-interplanetary-exploration/ (externer Link, Englisch)