GruPhysCh
Gruppentheorie in Physik und Chemie

3D-szenen orientiertes VR-Projekt | 1999 | (Kooperationsprojekt mit der Martin-Luther-Universität, Computational Physics. Prof. Dr. Hergert)

Problemstellung:

VR-Conception und Erstellung eines virtuellen Experimental- und Präsentations-Laboratoriums im Feld der wissenschaftlichen Visualisierung. Der Fokus liegt auf der differenzierten, selektiven Darstellung von Struktur-Beziehungen, Symmetrien und quantenmechanischen Zusammenhängen wie sie sich etwa im Aufbau von Kristallstrukturen oder der Energiebanden einzelner chemischer Elemente widerspiegeln.

BeHandlungs-Story:

Der virtuelle Lösungsraum basiert auf einem VR-Szenarium, dass über unterschiedliche Drehbühnen differenzierte Zugriffe und Sichtweisen auf ausgewählte chemische Elemente ermöglicht: eine Bühne für differenzierte Darstellungen der Kristallstruktur, eine Bühne für die Energiebanden eines Elements, … Die Auswahl der Elemente erfolgt mit Hilfe einer ausfahrbaren Tafel mit dem Periodensystem der Elemente. 

Die Darstellungs-Differenzierung wird mit Hilfe von bühnenspezifischen, bildhaft kodierten Schaltern und Reglern für Parameter-Variationen realisiert. So lassen sich in der „Energie-Bühne“ über acht Schalter sowohl die nächsten (vier) Nachbarschaften von Gitterpunkten ein- und ausblenden als auch deren Grenzflächen. Die Simulation des Energiedurchlaufs über alle Banden erfolgt über zwei Regler am Kopf der Bühne: ein Regler variiert die Gesamtenergie über alle Banden und visualisiert das fortwährende Entstehen und Verschwinden, d.h. die Morphogenese der einzelnen Energiebanden, während ein zweiter, bandenspezifischer Regler die Energie innerhalb einer Bande variiert. Das An- und Abschalten einzelner Banden - bei Kupfer sind das z.B. neun Banden - wird gleichfalls mit Hilfe von Schaltern realisiert, die durch markante Banden-Bilder ikonisch kodiert sind.

Projektteam:

  • 3D-Modellings: Steffen Rabenstein;
  • Interaktions-Programmierung: Dipl. Chem. Steffen Naumann;
  • Fach-Betreuung: Prof. Dr. Hergert;
  • VR-Conceptions-Vorlagen: Peter Kolbe

Plattform:

OpenInventor