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Ob im Druck oder im Web – das Fraunhofer IGD denkt dreidimensional

Ob im Druck oder im Web - das Fraunhofer IGD denkt dreidimensional

Realistische 3D-Modelle durch Transluzenz und Transparenz. (Bildquelle: Fraunhofer IGD)

Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD stellt auf der SIGGRAPH 2018 drei Publikationen vor, die richtungsweisende Entwicklungen im 3D-Druck, in der 3D-Webvisualisierung und der optischen Materialerfassung beschreiben. Die angenommenen Publikationen bestätigen, dass das Institut eine internationale Spitzenstellung in der computergraphik-relevanten Forschung besitzt.

Auf der SIGGRAPH 2018, die in diesem Jahr vom 12. bis 16. August in Vancouver stattfindet, wurden diesmal gleich zwei Papers sowie ein Poster des Fraunhofer IGD zugelassen. Als weltweit größte Konferenz in der Computergraphik ist die SIGGRAPH das bedeutsamste internationale Wissenschaftsforum für Virtual Reality, Mixed Reality, Animation, Spiele und digitale Kunst.

Professor Philipp Urban beschreibt in seinem Paper mit dem Titel 3D Printing Spatially Varying Color and Translucency eine Technologie, mit der völlig neue Möglichkeiten im 3D-Druck entstehen. Im Kern entwickelte er gemeinsam mit seinen Mitarbeitern Alan Brunton, Can Ates Arikan und Tejas Madan Tanksale einen Algorithmus, mit dem Vollfarbe, Transluzenzen und Transparenzen realisierbar und zudem kombinierbar sind. Hieraus ergeben sich vielfältige Einsatzszenarien, etwa in der Filmindustrie und in der Medizintechnik. Urban zeigt in seinem Paper, wie es unter anderem damit möglich ist, transluzente Materialien wie Haut realistisch nachzubilden. Ingenieure und Designer können die entsprechenden 3D-Modelle mit herkömmlichen Modellierungswerkzeugen erzeugen und in Standarddateiformaten abspeichern. Auch das Kopieren von Objekten aus unterschiedlichen Materialien ist vorstellbar. Anwender und Kunden können auf dieser Basis jetzt Millionen Designs drucken, die bereits im Internet verfügbar sind. Die Technologie ist im vom Fraunhofer IGD entwickelten 3D-Druckertreiber Cuttlefish integriert und wird bereits von Kunden genutzt.

Das zweite Paper Box Cutter: Atlas Refinement for Efficient Packing via Void Elimination befasst sich mit einer Methode zur Optimierung von texturierten 3D-Modellen. Dr. Max Limper und seine Kollegen Nicholas Vining und Alla Sheffer von der University of British Columbia UBC zeigen darin, wie die Box-Cutter-Software in der Lage ist, Oberflächen von 3D-Modellen detailreicher darzustellen, ohne dass mehr Speicherkapazität erforderlich ist. Was von Experten bisher mit hohem Aufwand manuell im sogenannten Atlas arrangiert werden musste, übernimmt nun ein Algorithmus. Als denkbare Anwendungsgebiete nennt Limper 3D-Visualisierungen, Computerspiele, VR-Anwendungen und 3D-Darstellungen im Browser. Insgesamt erweitern sich die Einsatzmöglichkeiten von 3D-Modellen aufgrund der reduzierten Ladezeit deutlich.

Neben den beiden Publikationen wurde auch ein Poster des Fraunhofer IGD angenommen. Unter dem Titel Automated Acquisition and Real-time Rendering of Spatially Varying Optical Material Behavior stellen Martin Ritz und Pedro Santos den Konferenzbesuchern eine neue, vollautomatische Methode zur physikalisch realistischen Erfassung und Darstellung von optischem Materialverhalten vor. Je nach Lichteinfallsrichtung variieren Objektoberflächen erheblich – bisher eine große Herausforderung bei der Produktion realistischer 3D-Modelle. Die neue Methode transportiert die lichtabhängigen Oberflächenveränderungen in den Virtuellen Raum und ermöglicht im Gegensatz zu bisherigen Ansätzen ein Rendern in Echtzeit. Durch die massive Einsparung im Speicherbedarf sind die erfassten Daten damit auf beliebige 3D-Modelle übertragbar. Anwendungsbeispiele finden sich in der Automobilbranche, wo verschiedene Materialien der Innenausstattung bereits vor Produktion eines Prototypen virtuell unter realistischer Beleuchtung geprüft werden können, oder in der Architektur.

Das Fraunhofer IGD lädt am 15. August zu einem Networking-Event in Vancouver ein, bei dem Gäste mit unseren Experten über diese Technologien und deren Anwendungsmöglichkeiten diskutieren können. Auch die Software instant3Dhub, die skalierbar auf allen Endgeräten 3D-Objekte visualisiert, wird dort unter Einsatz von Augmented Reality demonstriert. Dabei werden die 3D-CAD-Daten ohne manuelle Anpassungen direkt zum Tracking genutzt. Zudem wird bei der Veranstaltung eine Software vorgesellt, die die computergestützte Modellierung von gradierten Eigenschaften und multiplen Materialien für 3D-Bauteile und die Herstellung mittels 3D-Druck ermöglicht.

Weiterführende Informationen:

https://www.cuttlefish.de/
https://www.igd.fraunhofer.de/projekte/instant3dhub
https://www.igd.fraunhofer.de/projekte/cultlab3d

Das Fraunhofer IGD ist die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

Kontakt
Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Daniela Welling
Fraunhoferstraße 5
64283 Darmstadt
+49 6151 155-146
presse@igd.fraunhofer.de
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Fraunhofer IGD – Simulation nahezu in Echtzeit

Fraunhofer IGD - Simulation nahezu in Echtzeit

Fraunhofer IGD (r)evolutioniert den Konstruktionsprozess mechanischer Bauteile. Schnelleres, intuitives Arbeiten, direktes Feedback. Erste Vorstellung der neuen Technologie auf ISC High Performance 2018.

Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD stellt auf der Konferenz ISC High Performance 2018 eine neue interaktive Simulationslösung vor. Die neue Rechentechnologie ermöglicht es, die computergestützte Konstruktion eines Bauteils und die Simulation seiner Stabilität parallel in einem Arbeitsgang durchzuführen. Bis dato benötigt der Konstrukteur für diesen iterativen Prozess aus geometrischer Modellierung, Simulation und Analyse der Ergebnisse unterschiedliche computergestützte Werkzeuge, oft auf verschiedenen Rechnern. Dazu müssen die Datenmodelle zwischen den Werkzeugen manuell konvertiert werden. Auch die Simulation selber ist bislang sehr zeitraubend. Das Testen und Optimieren verschiedener Formen in einem Arbeitsgang blieb bislang ein Wunschtraum.

Dr.-Ing. Daniel Weber, Gruppenleiter Interaktive Simulation am IGD, spricht von einer richtungsweisenden Evolution der Konstruktionsarbeit hin zu einem direkten, intuitiven Arbeitsstil. Dieser führt naturgemäß zu besseren Ergebnissen, nicht nur in Bezug auf die benötigte Entwicklungszeit, sondern auch auf die Qualität des Designs. Der Kern der neuen Technologie ist ein effizienter Gleichungslöser für Strukturmechanik. Die Software nutzt die massiv-parallelen Berechnungspotenziale handelsüblicher, kostengünstiger Grafikkarten. Da die Rechenzeit um Größenordnungen schneller als bei Standardsimulationen ist, sieht der Konstrukteur die Ergebnisse nahezu in Echtzeit auf seinem Bildschirm. Verbesserungspotenziale erkennt er so sofort und kann im gleichen Atemzug die Konstruktion optimieren.

„Ein Vergleich unserer interaktiven Simulationslösung mit einer schnellen kommerziellen Software ergab: für ein Modell mit mehr als 300.000 finiten Elementen benötigte die Standardsoftware 36 Sekunden. Unsere Lösung lieferte nach rund 0,5 Sekunden reiner Rechenzeit ein Ergebnis, wobei sich mit Initialisierung ein Gesamtzeitaufwand von 3,5 Sekunden ergibt. Damit ist unsere Simulationslösung – je nach Betrachtungsweise – um einen Faktor 10 bis 70-mal schneller als die Vergleichssoftware“, erläutert Weber. Als potentielle Lizenznehmer hat das Fraunhofer IGD die Konstruktionsingenieure großer Unternehmen und die Hersteller von einschlägiger Software im Blick.

Die neue Software wurde für handelsübliche Grafikkarten mit CUDA Architektur entwickelt. Auch das Fraunhofer IGD nutzt durch die Verlagerung der Simulationsberechnung von der CPU auf den Grafikprozessor die enormen Ressourcen dieser Baugruppen. Weber klärt auf: „Während eine CPU vier bis acht Kerne aufweist, stehen uns auf der Grafikkarte bis zu 5.000 Kerne zur Verfügung.“

Die Fraunhofer IGD-Lösung unterstützt die folgenden strukturmechanischen Konzepte: geometrisch lineare Elastizität, linear isotrope und anisotrope Materialien sowie lineare, quadratische und kubische Ansatzfunktionen auf Tetraedern. Doch das Ende der Fahnenstange ist noch nicht erreicht. Das Fraunhofer IGD arbeitet an einer weiteren Beschleunigung der Rechenzeiten und erweitert die Lösung hin zu geometrisch nichtlinearer Elastizität und nichtlinearen Materialien.

Weiterführende Informationen: www.igd.fraunhofer.de/kompetenzen/technologien/interaktive-simulation

Das Fraunhofer IGD ist die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

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CEBIT 2018 – Fraunhofer IGD: Künstliche Intelligenz in der Gesundheit

CEBIT 2018 - Fraunhofer IGD: Künstliche Intelligenz in der Gesundheit

Künstliche Intelligenz in Verbindung mit den Technologien des Visual Computing, Fraunhofer IGD (Bildquelle: violetkaipa–Fotolia, Trivisio, Fraunhofer IGD)

Die Medizin ist im Wandel: Weg vom allgemeinen Behandlungsweg, hin zur individuellen Therapie. Künstliche Intelligenz in Verbindung mit den Technologien des Visual Computing bieten hier gänzlich neue Möglichkeiten. Forscher des Fraunhofer IGD stellen auf der CEBIT vom 11. bis 15. Juni 2018 in Hannover verschiedene Einsatzmöglichkeiten rund um die Künstliche Intelligenz in der Medizin vor – und zwar entlang der gesamten Behandlungskette (Halle 27, Stand E78).

Menschen sind verschieden. Diesem Punkt will auch die Medizin der Zukunft Rechnung tragen und jeden Patienten nach der für ihn individuell optimalen Strategie behandeln. Grundlage hierzu sind große Datenmengen aus unterschiedlichen Datenquellen. Um die Datenberge zu analysieren und auszuwerten, setzt man zunehmend auf intelligente Systeme. Doch wie kann der Mensch die Daten, die durch die künstliche Intelligenz erzeugt und aufbereitet werden, richtig nutzen? Visual-Computing-Technologien sind dazu ein wesentlicher Ansatz. Im Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD setzen Forscherinnen und Forscher seit Jahren Methoden und Verfahren des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz ein, um Vital- und Gesundheitsdaten sowie krankheitsbezogene Patientendaten zu analysieren und zu bewerten und entwickeln Technologien entlang der gesamten Behandlungskette.

KI für die Diagnose
Künstliche Intelligenz kann bereits zu Beginn der Diagnose vieles leisten. Sprich: Wenn der Patient den Arzt aufsucht. Nun gilt es zunächst einmal, die Ursache der Beschwerden zu ermitteln und zu diagnostizieren – es geht darum Gestalt, Lage und Struktur von Körperteilen, Organen, Gewebe oder Zellen in medizinischen Bilddaten zu erkennen und zu markieren. Handelt es sich um dreidimensionale Bilddaten wie MRT oder CT, ist das ein aufwändiges Unterfangen, welches manuell kaum noch zu meistern ist. Die Wissenschaftler des Fraunhofer IGD haben daher entsprechende Machine-Learning-Verfahren entwickelt: Diese können anatomische Strukturen in Bilddaten simultan, vollständig und automatisch segmentieren und die Ergebnisse anschaulich darstellen, um bei der Diagnose zu unterstützen.

KI in der Analyse: Effektiv aus Patienten- und Behandlungsdaten lernen
Ist dieser Schritt getan, vergleicht der Arzt die Befunde des Patienten mit denen anderen Menschen. Möchte er große Mengen an Patientendaten analysieren und damit die Aussage belastbarer machen, bildet er dafür Kohorten – also Patientengruppen, die relevante Gemeinsamkeiten aufweisen. Doch hält die gebildete Kohorte, was sie verspricht? Oder könnte sie noch verfeinert werden? Diese Fragen lassen sich über individuell angepasste visuelle Analysewerkzeuge aus dem Fraunhofer IGD beantworten: Diese visualisieren die Attribute, analysieren sie detailliert und liefern dem behandelnden Arzt wichtige Erkenntnisse für die Behandlung des Patienten.

Augmented Reality während der Operation
Das Wissen aus der vorangegangenen Bild- und Datenanalyse vereinfacht die Festsetzung einer geeigneten Behandlung, bei der ebenfalls Visual Computing Technologien des Fraunhofer IGD zum Einsatz kommen. Im OP müssen Ärzte viel Geschick beweisen, da sie die genaue Lage von Organen, Blutgefäßen und erkranktem Gewebe während eines Eingriffs oft nur abschätzen können. Die Integration eines Augmented-Reality-Systems schafft hier Abhilfe und unterstützt den Arzt mithilfe von visuellen Markierungen während der Operation. Dabei wird die Position des Organs über eine AR-Brille virtuell eingeblendet.

KI in der Nachsorge: Anomalien in Vitaldaten erkennen
Nach der Operation wird der Patient weiter betreut – und zwar anhand seiner Vitaldaten. Wie steht es beispielsweise um die Schlafqualität und das Stressniveau des Patienten? Treten Anomalien wie Schlaf-Apnoen oder Bewusstlosigkeit auf? Dies lässt sich durch eine Analyse der Vitalparameter feststellen, beispielsweise Herzfrequenz, Herzratenvariabilität oder Atemfrequenz. Eine Lösung aus dem Fraunhofer IGD erfasst die Daten umfangreich, bewertet sie kontinuierlich und erkennt Anomalien zügig. Multiple Sensorik und situationsabhängige Algorithmik erhöhen die Robustheit der Erkennung. Die Daten unterstützen die Betreuung zu Hause, können aber auch in einen ebenfalls vom Fraunhofer IGD entwickelten visuellen Leitstand für das Krankenhauspersonal eingepflegt werden und somit die zentrale Beobachtung des Patienten gewährleisten.

Fraunhofer IGD und die personalisierte Medizin
Individuelle Gesundheit ist seit 2016 ein zentrales Strategiethema des Fraunhofer IGD. Kernpunkt der Forschung ist der Übergang von klassischer zu personalisierter Medizin. Dabei verbinden die Forscher bildgebende Verfahren mit datengetriebenen Ansätzen in der Medizin.
Auf der Messe CEBIT werden die Visual-Computing-Lösungen des Fraunhofer IGD ausgestellt, umfassen dabei die gesamte Behandlungskette: Von der Diagnose über die Therapie bis hin zur Nachsorge.

Weiterführende Informationen: www.igd.fraunhofer.de/veranstaltungen/cebit-2018

Das Fraunhofer IGD ist die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

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Fraunhofer IGD: Eurographics Gold Medal für Prof. Fellner

Fraunhofer IGD: Eurographics Gold Medal für Prof. Fellner

Die Eurographics Gold Medal ehrt als höchste Auszeichnung Prof. Fellner (Bildquelle: ©Roy Borghouts / Eurographics Association)

Höchste Auszeichnung: Die Eurographics Gold Medal 2018 geht an Prof. Dieter W. Fellner, Institutsleiter des Fraunhofer IGD und Professor an der TU Darmstadt.

Für seine außerordentliche Karriere und seine Verdienste um das Fortschreiten der Computergraphik wurde Prof. Dr. techn. Dieter W. Fellner geehrt und ausgezeichnet. Doch nicht nur für seine Forschung vergab die internationale Forschungsorganisation für Computergraphik die Gold Medal an Fellner: Auch seine seit Jahren währende Führungsrolle innerhalb der Eurographics Association wurde gewürdigt.

Fellner ist seit Oktober 2006 Professor für Informatik an der TU Darmstadt und Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD. Der gebürtige Österreicher ist überdies hinaus immer noch mit seinem Studienort Graz verbunden, wo er sein Studium der Technischen Mathematik 1981 mit Diplom, 1984 mit Doktorat und 1988 mit Habilitation abschloss. 2005 gründete er an der Technischen Universität Graz das Institut für ComputerGraphik und WissensVisualisierung und leitet dieses bis heute. Außerdem ist er seit 2008 Geschäftsführer der Fraunhofer Austria Research GmbH und Vorstandsmitglied der in 2017 neu gegründeten Fraunhofer Singapore.

Die Eurographics Gold Medal ehrt als höchste Auszeichnung diejenigen Mitglieder des Verbandes, die die Ziele der Eurographics in herausragender Weise unterstützen, sei dies durch bahnbrechende Forschungsergebnisse, ausgezeichnete Lehre oder die erfolgreiche Ausübung einer Funktion innerhalb der Eurographics.

Weiterführende Informationen: www.eg.org/wp/eurographics-awards-programme/the-eurographics-gold-medal

.Das Fraunhofer IGD ist die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

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Europa Nostra Award 2018 für das Forschungsprojekt CultLab3D, Darmstadt, Deutschland

EU Preis für das Kulturerbe

Die Europäische Kommission und Europa Nostra, das führende Netzwerk für Kulturerbe, haben heute die Gewinner des EU-Preises für das Kulturerbe / Europa Nostra Awards für 2018 bekannt gegeben. 29 Preisträger aus 17 Ländern werden für ihre herausragenden Leistungen in den Bereichen Denkmalschutz, Forschung, ehrenamtliches Engagement, Bildung, Ausbildung und Bewusstseinsbildung ausgezeichnet. Unter den diesjährigen Gewinnern ist das Forschungsprojekt CultLab3D: Automatisierte Scantechnologie für 3D-Digitalisierung, Darmstadt, Deutschland. Als Beitrag zum Europäischen Jahr des Kulturerbes 2018 wird bei den Auszeichnungen in diesem Jahr ein besonderer Schwerpunkt auf eine ausgeprägte europäische Dimension der ausgewählten Leistungen gelegt. Am 22. Juni werden die Gewinner auf dem ersten Europäischen Kulturerbe-Gipfel im Rahmen einer hochkarätig besetzten Preisverleihungszeremonie in Berlin geehrt.

Bürger aus ganz Europa und weltweit können jetzt online über den Publikumspreis abstimmen und damit eines der preisgekrönten Projekte aus ihrem eigenen oder einem anderen europäischen Landes unterstützen.

Herausragende „Erfolgsgeschichten“ des europäischen Kulturerbes, die 2018 ausgezeichnet werden, sind unter anderem: die Restaurierung einer byzantinischen Kirche in Griechenland mit ihren einzigartigen Fresken aus dem 8. und 9. Jahrhundert, die durch eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen griechischen und schweizerischen Organisationen ermöglicht wurde; die Entwicklung einer neuen Methode zur Erhaltung historischer europäischer Gebäude, als Ergebnis eines Joint Ventures von fünf Einrichtungen aus Frankreich, Italien und Polen; ein seit über 30 Jahren tätiges internationales Netzwerk von NRO zum Schutz von Venedig; und die Einrichtung eines öffentlichen Bildungsprogramms, das allen Kindern und Jugendlichen in Finnland ermöglicht, sich mit ihrem Kulturerbe zu befassen, und als Inspiration für ähnliche Initiativen in ganz Europa dienen kann.

„Das kulturelle Erbe in all seinen verschiedenen Formen gehört zum wertvollsten Kapital Europas. Es schlägt Brücken zwischen Völkern und Gemeinschaften ebenso wie zwischen Vergangenheit und Zukunft. Es ist von zentraler Bedeutung für unsere Identität als Europäer und zudem ein wichtiger Motor für die soziale und wirtschaftliche Entwicklung. Ich beglückwünsche die Gewinner des Preises der Europäischen Union für das Kulturerbe / Europa Nostra Awards 2018 und ihre Teams zu ihrer herausragenden und innovativen Arbeit. Dank ihrem Talent und Engagement wurden zahlreiche europäische Kulturerbe-Schätze bewahrt und neu belebt. Und was besonders wichtig ist: ihre Arbeit ermöglicht es Menschen unterschiedlichster Herkunft, unser reichhaltiges Kulturerbe zu entdecken und sich damit zu beschäftigen, ganz im Geist des europäischen Jahrs des Kulturerbes, das wir 2018 begehen“, erklärte Tibor Navracsics, für Bildung, Kultur, Jugend und Sport zuständiges Mitglied der Europäischen Kommission.

„Von ganzem Herzen gratuliere ich den diesjährigen „Kulturerbe-Champions“, die zu Gewinnern des Kulturerbe-Preises / Europa Nostra Awards gekürt wurden. Wir sind tief beeindruckt von solch außerordentlichen Fähigkeiten, von der Kreativität und dem leidenschaftlichen Engagement so vieler Fachleute, Ehrenamtlicher und Förderer im Kulturerbe-Bereich aus ganz Europa. Sie verdienen höchstes Lob und weitere Unterstützung. Die Gewinner dieser Auszeichnung sind der lebendige Beweis, dass unser Kulturerbe weit mehr ist als eine Erinnerung an unsere Vergangenheit; es ist ein Schlüssel zum Verständnis unserer Gegenwart und eine Ressource für unsere Zukunft. Daher müssen wir das Jahr des europäischen Kulturerbes nutzen, um den Wert unseres gemeinsamen Kulturerbes für die Zukunft Europas anzuerkennen!“, erklärte Plácido Domingo, der renommierte Opernsänger und Präsident von Europa Nostra.

Unabhängige Expertenjurys prüften insgesamt 160 Bewerbungen, die von Organisationen und Einzelpersonen aus 31 Ländern Europas eingereicht wurden.

Die Gewinner werden gefeiert beim Festakt zur Verleihung des Europäischen Kulturerbe-Preises am Abend des 22. Juni im Berliner Congress Center, gemeinsam moderiert von EU-Kommissar Tibor Navracsics und Maestro Plácido Domingo. Sieben mit einem Hauptpreis, dem (mit je 10.000 Euro dotierten) „Grand Prix“ ausgezeichnete Preisträger und der Gewinner des Publikumspreises werden während des Festakts bekannt gegeben, an dem auch Dr. Frank-Walter Steinmeier, Präsident der Bundesrepublik Deutschland, in seiner Eigenschaft als Schirmherr des Europäischen Jahres des Kulturerbes in Deutschland teilnimmt.

Die Gewinner werden ihre Projekte auf der Excellence Fair am 21. Juni im Allianz Forum vorstellen. Sie werden außerdem an verschiedenen anderen Veranstaltungen des Europäischen Kulturerbe-Gipfels „Sharing Heritage – Sharing Values“(Gemeinsames Erbe – gemeinsame Werte) vom 18. bis 24. Juni in Berlin teilnehmen. Der Kulturerbe-Gipfel wird von Europa Nostra, dem Deutschen Nationalkomitee für Denkmalschutz (DNK) und der Stiftung Preußischer Kulturbesitz (SPK) gemeinsam ausgerichtet. Mit dem Gipfel sollen eine ehrgeizige europäische Agenda und ein Aktionsplan für das Kulturerbe als bleibendes Vermächtnis des Europäischen Kulturerbejahres vorangebracht werden.

Audio(visual) Statements:
https://bit.ly/2GeQy52

www.igd.fraunhofer.de/kompetenzen/technologien/3d-scanning

Preisträger 2018

Kategorie Erhaltung
St. Wenceslas Rotunde, Prag, TSCHECHISCHE REPUBLIK
Missionshaus Poul Egede, Ilimanaq, Grönland, DÄNEMARK
Sanatorium Dr. Barner, Braunlage / Harz, DEUTSCHLAND
Der Winzerberg – königlicher Weinberg im Schloss Sanssouci-Ensemble, Potsdam, DEUTSCHLAND
Byzantinische Kirche Ágia Kyriakí, Naxos, GRIECHENLAND
Mosaiken des Katharinenklosters auf dem Sinai in Ägypten, Projektleitung Centro di Conservazione Archeologica in Rom, ITALIEN
Botanischer Garten des Nationalpalasts von Queluz, Sintra, PORTUGAL
Pavillon von Prinz Milo in Bukovička Banja, Aranelovac, SERBIEN
Festung von Bač, Bač, SERBIEN
Fassade des Colegio San Ildefonso, Alcalá de Henares, SPANIEN
Sorollas Zeichnungen von Spanien, Valencia, SPANIEN

Kategorie Forschung
EPICO: Europäisches Protokoll für präventive Konservierung, Koordinierung in Versailles, FRANKREICH
Textilien aus Georgien, Tbilisi, GEORGIEN
CultLab3D: Automatisierte Scantechnologie für 3D-Digitalisierung, Darmstadt, DEUTSCHLAND
Erforschung und Katalogisierung der staatlichen Kunstsammlung, Belgrad, SERBIEN

Kategorie Ehrenamtliches Engagement
The Wonders of Bulgaria Campaigners, BULGARIEN
Stephane Bern, FRANKREICH
Association of the International Private Committees for the Safeguarding of Venice (Verband internationaler privater Komitees zur Erhaltung von Venedig), ITALIEN
Verein „Hendrick de Keyser Association“, NIEDERLANDE
Tone Sinding Steinsvik, NORWEGEN
Private Wasser-Besitzer in Argual und Tazacorte, Kanarische Inseln, SPANIEN

Kategorie Bildung, Ausbildung und Bewusstseinsbildung
lef Postino: Belgien und Italien, durch Briefe verbunden, BELGIEN
Culture Leap: Bildungsprogramm, Finnland
Institut National du Patrimoine (INP): Formation des Conservateurs, FRANKREICH
Sinjska Alka Museum, KROATIEN
Kampagne „Rinascere dalle distruzioni“ (Wiedergeburt aus Zerstörung), Koordinierung in Rom, ITALIEN
Offene Denkmäler, ITALIEN
GeoCraftNL: Minecraft Heritage Project by GeoFort, NIEDERLANDE
Plečniks Haus, SLOWENIEN
Ein Europa-Nostra-Preis wird außerdem für eine bemerkenswerte Leistung im Bereich Kulturerbe an ein europäisches Land verliehen, das nicht am EU-Programm Kreatives Europa teilnimmt.
Kategorie Erhaltung
Griechischsprachiges Zografyon-Gymnasium, Istanbul, TÜRKEI

CultLab3D: Automatisierte Scantechnologie für 3D-Digitalisierung, Darmstadt

CultLab3D ist weltweit die erste Scanstrasse für 3D-Massendigitalisierung von Artefakten. Die entwickelte Technologie erlaubt es, die Digitalisierungszeit auf nur wenige Minuten pro Objekt zu verkürzen, verglichen mit mehreren Stunden, die mit herkömmlichen 3D-Scanning-Methoden benötigt werden. Das Forschungsprojekt wurde von der Abteilung für Digitalisierung von Kulturerbe am Fraunhofer IGD initiiert und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit Unterstützung von strategischen Investitionsfonds der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert. Fraunhofer IGD war auch technischer Koordinator des EU-Projekts 3D-COFORM.

CultLab3D ist ein umfassender Ansatz zur 3D-Massendigitalisierung, Annotation und Archivierung von dreidimensionalen Objekten – ähnlich der Digitalisierung von zweidimensionalen Objekten in Bibliotheken und Archiven. Es wurde speziell dafür entwickelt, den gesamten 3D-Digitalisierungsprozess zu automatisieren, um große Mengen an Artefakten, wie z.B. Skulpturen, Büsten, zoologische und archäologische Überlieferungen oder auch Alltagsgegenstände in kulturgeschichtlichen Museen, effizient und in hoher Qualität zu scannen und zu archivieren.

„Geometrisch genaue 3D-Technologien und Innovationen für eine fotorealistische digitale Darstellung von historischen Artefakten dienen der langfristigen Bewahrung von unserem Kulturerbe und überwinden die Grenzen konventioneller zweidimensionaler Dokumentationstechniken. Sie bieten eine neue Form der wissenschaftlichen Erforschung von Vergangenheit und der Interaktion in der Gegenwart. Auch ermöglichen sie, Museumssammlungen für die Zukunft zu erhalten und wirken damit dem Verlust des kulturellen Erbes auf vielfältiger Weise entgegen. Das Projekt CultLab3D ist ein überzeugendes Beispiel für solch eine technische Innovation. Es ist eine zeit- und kosteneffektive Lösung, unterschiedlich große Artefakte zu scannen und diese langfristig für zukünftige Generationen zu erhalten“, erklärte die Jury.

Ein webbasiertes, 3D-zentriertes Annotationssystem zur Objektklassifikation verknüpft das Artefakt mit kunsthistorischen Informationen oder Provenienzdaten und bietet damit globalen Zugriff auf dementsprechende Inhalte. Dieser neue Ansatz eröffnet Museen auf der ganzen Welt neue Perspektiven für die Erforschung von Kulturgut.

Mit seinem Ansatz, Artefakte kosteneffizient in großem Umfang digital zu erhalten, leistet das Projekt CultLab3D einen wesentlichen Beitrag zur Europäischen Digitalen Agenda. Es entspricht dem Aufruf der Europäischen Kommission, kulturelle Einrichtungen in ihren Bemühungen zu stärken, historische Sammlungen online zugänglich zu machen und ihre digitale Erhaltung voranzutreiben.

Die Jury würdigte das Projekt für seine Technologie, die eine virtuelle Bereitstellung von Sammlungen in Zukunft ermöglicht – insbesondere vor dem Hintergrund der jüngsten Zerstörungen von Kulturerbe in beispiellosem Ausmaß. Gelobt wurde auch der verbesserte Zugang zu Objekten, die aus restauratorischen Gründen oder aufgrund begrenzter Zugänglichkeit von Sammlungen nicht immer verfügbar sind.

Background

EU Preis für das Kulturerbe / Europa Nostra Awards
Der EU Preis für das Kulturerbe / Europa Nostra Awards wurde 2002 von der EU-Kommission ins Leben gerufen und wird seitdem von Europa Nostra veranstaltet. Der Preis fördert und feiert beispielhafte Projekte in den Bereichen Denkmalpflege, Forschung, Ehrenamtliches Engagement, Bildung und Kommunikation. Dadurch schafft er ein größeres Bewusstsein dafür, dass kulturelles Erbe auch als strategische Ressource für Europas Gesellschaft und Wirtschaft genutzt werden kann. Der Preis wird vom Kreatives Europa Programm der Europäischen Union gefördert.
In den letzten 16 Jahren haben Organisationen und Einzelpersonen aus 39 Ländern insgesamt 2.883 Bewerbungen für die Preise eingereicht. Seit 2002 haben Fachjurys 485 Preisträger aus 34 Ländern ausgewählt. Entsprechend der hohen Zahl an Einreichungen führt hier auch Spanien mit 64 Auszeichnungen. Großbritannien steht an zweiter Stelle mit 60 Preisen, gefolgt von Italien (41). Insgesamt wurden an die Preisträger 102 Grand Prix für herausragende Kulturerbe Initiativen vergeben, dotiert mit jeweils 10.000 Euro.
Der EU Preis für das Kulturerbe / Europa Nostra Awards hat dazu beigetragen, den Kulturerbe Sektor zu stärken, indem er „best practice“ deutlich macht, den grenzüberschreitenden Wissentransfer befördert und die verschiedensten Stakeholder miteinander vernetzt. Die Gewinner konnten in vielfältigster Weise von ihrer Auszeichnung profitieren, zum Beispiel durch gesteigerte (inter)nationale Bekanntheit, zusätzliche Förderungen und wachsende Zuschauerzahlen. Zudem wurde in der Öffentlichkeit das Bewusstsein für unser gemeinsames Erbe in seiner spezifischen europäischen Dimension gestärkt.

Europa Nostra
Europa Nostra ist die Föderation von europäischen Nicht-Regierungs-Organisationen im Bereich Kulturerbe, die auch durch ein breites Netzwerk von öffentlichen Einrichtungen, privaten Firmen und Personen unterstützt wird. Mit Einrichtungen aus 40 Ländern Europas bildet sie ein Sprachrohr für die Zivilgesellschaft, um Europas kulturelles und natürliches Erbe zu schützen und zu fördern. Gegründet 1963, ist Europa Nostra heute allgemein als das einflussreichste Netzwerk für das Kulturerbe in Europa anerkannt. Der weltberühmte Opernsänger und Dirigent Placido Domingo ist der Präsident der Organisation. Europa Nostra kämpft um Europas gefährdete Denkmale, Kulturstätten und Landschaften, insbesondere durch sein „Die 7 Meistgefährdeten“ Programm. Herausragendes wird durch die Verleihung des EU Preises für das Kulturerbe / Europa Nostra Awards gefeiert. In einem strukturierten Dialog mit Europäischen Institutionen und durch die Koordination der European Heritage Alliance 3.3. leistet Europa Nostra einen Beitrag zu europäischen Strategien und Politik in Sachen Kulturerbe. Europa Nostra ist einer der Haupt-Stakeholder und Partner des Europäischen Kulturerbejahres 2018.

Kreatives Europa
Kreatives Europa ist das Programm der Europäischen Union zur Förderung des europäischen Kultur- und Kreativsektors mit dem Ziel, die Schaffung neuer Arbeitsplätzen und Wachstum anzuregen. Mit einem Budget in Höhe von 1,46 Mrd. EUR für den Zeitraum 2014-2020 werden aus diesem Programm Organisationen aus den Bereichen kulturelles Erbe, Darstellende Kunst, Bildende Kunst, Interdisziplinäre Kunst, Verlagswesen, Film, Fernsehen, Musik und Videospiele gefördert, damit sie in ganz Europa tätig werden, neue Publikumsschichten erschließen und die im digitalen Zeitalter benötigten Kompetenzen entwickeln können.

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Oceanology International 2018: Mit smarter Kamera zu neuer Qualität von Unterwasser-Aufnahmen

Oceanology International 2018: Mit smarter Kamera zu neuer Qualität von Unterwasser-Aufnahmen

SynaptiCam: Eingebettetes System erkennt, klassifiziert und segmentiert Objekte in Echtzeit.

Meere – Herausforderung für die Forschung, Nutzen für die Wirtschaft und alle zwei Jahre Thema der Oceanology International in London. Mit dabei: eine intelligente Kamera, die Objekte unter Wasser in Echtzeit auswertet und analysiert.

Mehr als zwei Drittel unseres Planeten sind von Wasser bedeckt und doch wissen wir mehr über die Mondoberfläche als über das Leben im Meer. Dabei wächst die Bedeutung der Meere als Lebens- und Wirtschaftsraum seit Jahren beständig. Um die Weltmeere effektiv und vor allem nachhaltig als Transportweg, Nahrungsquelle oder als Lieferant für Erdöl und Erdgas nutzen zu können, braucht es Technologien, die sich den Gegebenheiten unter Wasser anpassen. Herausforderungen stellen in erster Linie die Sicht-, Druck- und Strömungsverhältnisse dar. Auf der Oceanology zeigt das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD dazu ausgewählte Visual-Computing-Anwendungen aus den Bereichen Visualisierung und Bildverbesserung.

Eines der Exponate ist die SynaptiCam, eine intelligente Kamera. Ein eingebettetes System, kombiniert mit einer oder mehreren Kameras, ermöglicht es, Objekte in Echtzeit zu erkennen, zu klassifizieren und zu segmentieren. Als smarte Kamera zur Überwachung und Beobachtung von Unterwassersituationen vereint sie geringe Stromaufnahme und einfache Anbindung unterschiedlicher Kameras. Außerdem ist sie sehr kompakt und damit flexibel einsetzbar.

Die SynaptiCam kann an ein Unterwasserfahrzeug montiert, aber auch fest stationiert betrieben werden. Sie filmt und verarbeitet die Bilddaten in Echtzeit. Mögliche Einsatzszenarien sind das Monitoring von Fischen, die Überwachung und Inspektion technischer Anlagen oder die Dokumentation von Tauchgängen. Wurde beispielsweise ursprünglich die Anzahl der Fische auf einem Foto abgezählt, so ist es nun möglich, einzelne Arten automatisch zu klassifizieren und die Fische so zu vermessen, dass man auf deren Gewicht schließen kann. Ein zuvor trainiertes neuronales Netz hilft den Forschern dabei, bestimmte Fischarten von anderen zu unterscheiden und das Gesehene richtig zu interpretieren. Gemeinsam mit der 3D-Vermessung stellt das Erkennen von Objekten derzeit den Kernpunkt der Unterwasserbildbearbeitung am Fraunhofer IGD dar.

Die Oceanology International in London ist die größte internationale Fachmesse für Meeresforschung und -technik und öffnet ihre Türen in diesem Jahr vom 13. bis 15. März. Gemeinsam mit anderen Subsea@Fraunhofer-Ausstellern präsentiert sich das Fraunhofer IGD während der Oceanology auf dem Norddeutschen Gemeinschaftsstand F200.

Weitere Informationen zu Digital Ocean Technology: https://igd-r.de/digital-ocean-technology

Das Fraunhofer IGD ist die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

Kontakt
Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Daniela Welling
Fraunhoferstraße 5
64283 Darmstadt
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Jugend forscht 2018: Fraunhofer wieder Pate für den Regionalwettbewerb Hessen-Süd

Jugend forscht 2018: Fraunhofer wieder Pate für den Regionalwettbewerb Hessen-Süd

Wer in die Forschung eintauchen will, muss auch mal den Sprung in das kalte Wasser wagen – so auch beim Nachwuchswettbewerb „Jugend forscht“. In Darmstadt unterstützen die drei Fraunhofer-Institute die Jungforscher aus Südhessen auch im Jahr 2018.

Wenn Forschergeist auf jugendliche Neugierde trifft, entstehen fantastische Ideen. Das beweist Jahr für Jahr der Wettbewerb der Stiftung Jugend forscht, der den Jugendlichen Raum bietet, ihre Ideen zu entfalten und umzusetzen. „Spring!“ lautet daher das Motto der 53. Wettbewerbsrunde von „Jugend forscht“, für die sich bereits 12 069 Talente aus der gesamten Republik beworben haben. Denn Fortschritt heißt auch, immer auf dem Sprung zu sein und den Mut zu besitzen, auch mal die eigenen Zweifel zu überwinden und einen optimistischen Tatendrang walten zu lassen. Die Exponate zum Leitspruch werden auch dieses Jahr stellvertretend für die drei teilnehmenden Darmstädter Fraunhofer-Institute am Fraunhofer IGD ausgestellt. Die Darmstädter Fraunhofer-Institute für Graphische Datenverarbeitung IGD, für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und für Sichere Informationstechnologie SIT unterstützen den Nachwuchswettbewerb in diesem Jahr bereits zum elften Mal. Wie schon im Vorjahr findet die Veranstaltung unter der Federführung von Dr. Paul Schlöder, Lehrer für Biologie und Chemie an der Dreieichschule in Langen, sowie Stefan Daun, Qualitätsmanager am Fraunhofer IGD, statt.

Traditionell garantieren bereits die unterschiedlichen Projektvoraussetzungen spannende Forschungsprojekte: Zum einen sorgen die unterschiedlichen MINT-Fächer für eine umfassende Themenvielfalt. Aber auch das Alter der Mitstreiter variiert und umfasst eine Altersspanne von 15 bis 21 Jahren, sodass die unterschiedlichsten Blickwinkel und Erfahrungswerte in die Projektarbeit miteinfließen. Für jüngere Teilnehmer findet parallel der Wettbewerb „Schüler experimentieren“ statt. Einzelkämpfer sind in dem Wettbewerb genauso willkommen wie Teams mit bis zu drei Mitgliedern.

Wer an den kreativen Ideen der Jungforscher aus den Städten und Gemeinden unserer Region interessiert ist, ist herzlich eingeladen zur öffentlichen Präsentation am 22. Februar 2018 ab 14 Uhr in den Räumlichkeiten des Fraunhofer IGD. Vertreter der Medien sind bereits während der nichtöffentlichen Präsentation zwischen 9.00 und 12.00 Uhr willkommen, die Projekte zu begutachten und die Teilnehmenden zu interviewen. Anschließend gibt es eine Feier für die Sieger des Regionalwettbewerbs.

Die Gewinner unseres Regionalwettbewerbs treten am 9.-10. März 2018 auf dem Landeswettbewerb Hessen bei der Firma Merck in Darmstadt für die Region Hessen-Süd an. Und wer die Jury schließlich auch im Landeswettbewerb überzeugt, kann es sich in Darmstadt gleich gemütlich machen: Nach 1989 und 2002 übernimmt auch im Jahr 2018 die Firma Merck die Patenschaft für den Bundeswettbewerb.

Programm
14.00 – 15.30 Uhr öffentliche Präsentation der Projekte
15.30 – 16.00 Uhr Empfang zur Feierstunde
16.00 – 18.00 Uhr Feierstunde mit Musik
18:00 Uhr Ausklang

Weitere Informationen finden Sie unter: www.jugend-forscht-hessen-sued.de

Das vor 30 Jahren gegründete Fraunhofer IGD ist heute die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

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Cuttlefish-Treiber für alle Nutzer des Stratasys J750 3D-Druckers verfügbar

Cuttlefish-Treiber für alle Nutzer des Stratasys J750 3D-Druckers verfügbar

Cuttlefish setzt komplexe Modelle in 3D-Drucke mit hochpräziser Farben- und Transluzen-Wiedergabe um

Der hochvolumige 3D-Druck tritt in eine neue Phase ein: Auf der Fachmesse formnext 2017 hat Stratasys seine offene Voxel Print-Schnittstelle für den Vollfarb-Multi-Material-3D-Drucker J750 vorgestellt. Der J750 kann jetzt mit dem Druckertreiber Cuttlefish des Fraunhofer IGD verwendet werden, der bereits für frühere Stratasys-Projekte erfolgreich eingesetzt wurde.

Cuttlefish ist ein universeller 3D-Druckertreiber, der vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD entwickelt wurde. Er setzt 3D-Scan-Daten oder von Design- und Texturierungssoftware erzeugte 3D-Modelle auf dem J750-Drucker von Stratasys in 3D-Drucke mit hochpräziser Wiedergabe von Farben und Transluzenzen um.

Auf der formnext 2017 hat Stratasys die GrabCAD Voxel Print-Lösung für seinen Vollfarb-Multimaterial-3D-Drucker J750 vorgestellt, die das System für die Verwendung mit Drittanbieter-Software „öffnet“. Der Druckertreiber Cuttlefish des Fraunhofer IGD arbeitet nahtlos mit GrabCAD Voxel Print zusammen. „Das Fraunhofer IGD war einer der ersten Nutzer unserer GrabCAD Voxel Print-Lösung, was dem Institut ermöglichte, Cuttlefish so zu entwickeln, dass die Farb- und Transluzenzfähigkeiten des Vollfarb-Stratasys 3D-Druckers J750 voll ausgeschöpft werden“, so Tomer Gallimidi, Education Product Leader bei Stratasys.

Der Treiber hat seine Leistungsfähigkeit bereits bewiesen: Das preisgekrönte Animationsstudio LAIKA hat vor mehr als zwei Jahren damit begonnen, den Stratasys J750 3D-Drucker, Cuttelfish und Voxel Print für ihren nächsten, noch nicht angekündigten Film zu verwenden. Während sich der Stop-Motion-Spielfilm noch in der Produktion befindet, hat LAIKA bereits 80.000 Gesichter (und mehr) mithilfe von Cuttlefish gedruckt. Der Oscar®-nominierte Brian McLean, Director of Rapid Prototype bei LAIKA, erläutert: „Cuttlefishs akkurate Wiedergabe komplexer Geometrien und Farben hat uns beim 3D-Druck einen Grad der Kontrolle eröffnet, von dem wir bislang nur träumen konnten. Die Kombination von Cuttlefish, Voxel Print und dem Stratasys J750 hat uns ermöglicht, hochgradig detaillierte, farbige 3D-Drucke anzufertigen und extrem kleine Änderungen in Gesichtsausdrücken zu animieren.“ In Zukunft werden alle Besitzer eines J750-Druckers Cuttlefish für ihre Aufgaben nutzen können.

Die neueste Cuttlefish-Version unterstützt RGBA-Texturen, die sowohl Farb- als auch Transluzenzinformationen beinhalten, die von vollkommen opak bis hin zu vollkommen transparent reichen. Der Treiber ermöglicht Nutzern, mehrere sich überlappende Modelle zu drucken, jedes mit einer oder mehreren RGBA-Texturen.

Philipp Urban, Leiter der Abteilung 3D-Druck-Technologie am Fraunhofer IGD, erläutert: „Auf RGBA-Daten basierende 3D-Modelle werden von 3D-Dateiformaten wie OBJ oder WRL unterstützt und können von vielen Design- und Texturierungstools erzeugt werden. Darüber hinaus können RGBA-Texturen von populären Bildbearbeitungsprogrammen wie Adobe Photoshop erzeugt oder modifiziert werden. Cuttlefish schließt die Qualitätslücke zwischen dem virtuellen Design und seiner Wiedergabe als 3D-Druck.“ Veranschaulicht wurden diese Fähigkeiten mit einem 3D-Anatomie-Modell, das aus 28 Teilen besteht. Jedem von diesen wurde ein anderes Material zugewiesen, die zusammengenommen durch 425 Megapixeln Farbtexturen beschrieben werden. Transparente Teile des Modells wurden einfach durch Modifizierung der RGBA-Daten erzeugt.

Weitere Informationen zu Cuttlefish finden Sie unter: https://www.cuttlefish.de

Das vor 30 Jahren gegründete Fraunhofer IGD ist heute die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

Durch angewandte Forschung unterstützen wir die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen sowie Dienstleistungszentren können davon profitieren und mit Hilfe unserer Spitzentechnologien am Markt erfolgreich sein.

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Kundenspezifische Maßlösungen: Individuelles Design und fotorealistischer 3D-Farbdruck

Kundenspezifische Maßlösungen: Individuelles Design und fotorealistischer 3D-Farbdruck

Mit der Simulationssoftware lässt sich prüfen, ob sich der am Rechner erstellte Designvorschlag auch (Bildquelle: Fraunhofer IGD)

Eine Software, die in Echtzeit prüft, ob sich am Bildschirm entworfene Produktdesigns in der Realität überhaupt umsetzen lassen und auf 3D-Farbdruckern produzierbar sind? Was wie Zukunftsmusik klingt, wird von Forschern des Fraunhofer IGD gerade realisiert und auf der diesjährigen formnext vorgestellt.

Mit dem CUPstomizer entwickeln Forscher des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD erstmals eine Simulationssoftware für individuelle Maßlösungen in der Kleinstserienfertigung, die anschließend mit einem 3D-Drucker gedruckt werden können. Die Software prüft, ob sich das vom Kunden gewünschte Design realisieren lässt. „Neu ist dabei, dass das Verfahren über reine Geometrie-Informationen hinausgeht, da auch physikalische Eigenschaften berücksichtigt werden. Nicht nur die Form eines Modells wird überprüft, sondern auch, ob das gedruckte Bauteil den erwarteten spezifizierten Belastungen standhält“, erklärt Prof. Dr. Andre Stork, Leiter der Abteilung Interaktive Engineering Technologien am Fraunhofer IGD.

Ein Prototyp der Simulationslösung – zu sehen auf der formnext 2017 in Frankfurt am Main – transportiert die Idee in mögliche Anwendungen: ein Halter für Becher kann individuell angepasst werden. Über eine interaktive Benutzeroberfläche der Simulationssoftware können Messebesucher das Produkt individuell gestalten. Dazu wird ein grundlegendes Design zur Verfügung gestellt, das als Ausgangspunkt dient. Während der Nutzer nun die Geometrie anpasst, prüft die Software die Belastung innerhalb des 3D-Modells. Falls die Designidee statisch nicht umsetzbar ist, macht die Software über ein interaktives Menü Vorschläge, welche Parameter verändert werden müssen, um den Entwurf stabiler zu gestalten.

Zwar ist mit dem momentanen Prototyp noch kein Multimaterialdruck möglich, doch während an der Weiterentwicklung geforscht wird, steht der ebenfalls vom Fraunhofer IGD entwickelte Druckertreiber Cuttlefish bereits heute zur Verfügung. Die Software Cuttlefish lässt es zu, mit vielen Druckmaterialien gleichzeitig zu arbeiten und dabei Geometrie, Farben sowie feine Farbübergänge des Originals exakt wiederzugeben. Des Weiteren ist es den Forschern gelungen, eine partielle Lichtdurchlässigkeit in den Druck zu integrieren. „Einsatzmöglichkeiten bieten sich viele für diese neuartige Verbindung von Farbe und Transluzenz – neben der Visualisierung von Prototypen in der Industrie findet man sie beispielsweise beim Druck von Zahnimplantaten“, erklärt Dr. Philipp Urban, Leiter der Abteilung 3D-Druck-Technologie des Fraunhofer IGD.

Auf der diesjährigen formnext (14. bis 17. November in Frankfurt am Main) stellen die Forscher des Fraunhofer IGD ihren Prototypen vor. Zu finden ist das Exponat in Halle 3.0 Stand F50.

Weitere Informationen unter www.igd.fraunhofer.de

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MEDICA 2017: Aus Patientendaten lernen

MEDICA 2017: Aus Patientendaten lernen

Mit VA4RADIOMICS Patientenkohorten analysieren und individuelle Patienten Daten visualisieren. (Bildquelle: (Nutzungsrechte: Fraunhofer IGD))

Die Analyse von Patientendaten bildet die Grundlage der personalisierten Medizin. Auf der MEDICA stellen Forscher des Fraunhofer IGD ein Verfahren vor, dass Erfahrungswerteder Ärzte, Bilddaten und allgemeine Patientendaten für die Entscheidungsfindung miteinander verbindet.

Vergleicht ein Arzt viele ähnliche Therapiefälle miteinander, fällt ihm die Entscheidung für eine individuelle Therapiemethode meist leichter. Doch das Sichten solcher Patientenkohorten und die Suche nach auffälligen Gemeinsamkeiten und Unterschieden nimmt viel Zeit in Anspruch. Eine Unterstützung dafür bietet die Software VA4Radiomics, die von Forschern der Abteilung Informationsvisualisierung und Visual Analytics des Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD entwickelt wurde.

Radiomics – eine Wortkreuzung aus „Radiology“ und „Genomics“ -bezeichnet die Analyse von quantitativen Bildmerkmalen in großen medizinischen Datenbanken. Dazu werden auf Basis radiologischer Bilddaten statistische Aussagen über Gewebeeigenschaften, Krankheitsverläufe oder Diagnosen eines Patienten getroffen.

VA4Radiomics entnimmt radiologischen Bilddaten Informationen und verknüpft sie anschließend mit den dazugehörigen Patientendaten. Dadurch können Patientenkohorten erstellt und individuelle Patientenmerkmale visualisiert werden. Die wiederum dienen Medizinern als Vergleich für Diagnosen, Therapien und Behandlungsergebnisse.

Ein weiterer Vorteil ist, dass Ärzte theoretisch auch solche Patienten in den Vergleich einbeziehen können, die sie persönlich nie kennenlernen würden – etwa, weil einige Krankheiten nur sehr selten auftreten. Dabei können Patienten statt nur nach Alter oder Geschlecht nach jedem Merkmal, das aus den Bildern extrahiert wurde, ausgewählt werden.

Durch die Methoden des Visual Analytics soll Ärzten so geholfen werden, klinische, radiologische und pathologische Daten in sinnvoller Weise zu präsentieren. „Ziel für die Zukunft ist es, vorherzusagen, mit welcher Behandlungsform sich die individuelle Erkrankung eines Patienten am besten therapieren lässt“, erklärt Prof. Dr. Jörn Kohlhammer, Leiter der Abteilung „Informationsvisualisierung und Visual Analytics“ am Fraunhofer IGD. „Im Moment erproben wir unsere Technologie mit klinischen Partnern in Deutschland, um dem Wunsch der Mediziner, aus klinischen Daten effektiver lernen zu können, nachzugehen.“

Ihre aktuellen Forschungsergebnisse rund um das Projekt „VA4Radiomics“ stellen Jörn Kohlhammer und seine Abteilung vom 13. bis 16. November auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand (Halle 10 Stand G05) der diesjährigen MEDICA in Düsseldorf vor.

Weitere Informationen unter www.igd.fraunhofer.de

Das vor 30 Jahren gegründete Fraunhofer IGD ist heute die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing. Visual Computing ist bild- und modellbasierte Informatik. Vereinfacht gesagt, beschreibt es die Fähigkeit, Informationen in Bilder zu verwandeln (Computergraphik) und aus Bildern Informationen zu gewinnen (Computer Vision). Die Anwendungsmöglichkeiten hieraus sind vielfältig und werden unter anderem bei der Mensch-Maschine-Interaktion, der interaktiven Simulation und der Modellbildung eingesetzt.

Unsere Forscher an den Standorten in Darmstadt, Rostock, Graz und Singapur entwickeln neue technische Lösungen und Prototypen bis hin zur Produktreife. In Zusammenarbeit mit unseren Partnern entstehen dabei Anwendungslösungen, die direkt auf die Wünsche des Kunden zugeschnitten sind.

Unsere Ansätze erleichtern die Arbeit mit Computern und werden effizient in der Industrie, im Alltagsleben und im Gesundheitswesen eingesetzt. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Unterstützung des Menschen in der Industrie 4.0, die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die „Smart City“ und die Nutzung von digitalen Lösungen im Bereich der „personalisierten Medizin“.

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