Sport machen in Virtual Reality

30.09.2019 -  

„Ich konnte einfach nicht den entscheidenden Schritt machen“, erinnert sich Prof. Kerstin Witte. Die Sportwissenschaftlerin „stand“ im 3D-Mixed-Reality-Labor "Elbedome" des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF im Wissenschaftshafen auf einem virtuellen Dreimeterbrett im Schwimmbad. „Ich wusste, dass es nicht echt ist, aber es hat sich so angefühlt.“ An der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg erforscht sie gemeinsam mit ihrem Team, wie Virtual Reality (VR) auf Menschen wirkt und wie die Technologie im Sport eingesetzt werden könnte. Sie wollen herausfinden, wie sich der Nutzer in einer virtuellen Umgebung orientiert, wie er sich selbst wahrnimmt und wie er in bestimmten Situationen reagiert.

Dazu setzen die Wissenschaftler beispielsweise Eyetracking ein: „Wir zeichnen zuerst die Bewegung der Augen in der realen Umgebung auf. Anschließend bauen wir den Raum in 3D am Computer nach und schauen, ob sich der Proband anders orientiert“, erklärt Prof. Witte. Dabei hat sich herausgestellt, dass der virtuelle Raum genauso wahrgenommen wird, wie der reale; die Augen fixieren exakt die gleichen Punkte. Zudem können die Probanden alles genauso gut erkennen. Für die Wissenschaftler sind das wichtige Erkenntnisse, um mit ihrer Forschung weitermachen zu können. 

„Als nächstes werden wir untersuchen, wie gut sich der Nutzer in der virtuellen Welt orientieren kann“, so Witte. Wie gut können räumliche Distanzen eingeschätzt werden? Wie ist die Tiefenwahrnehmung? Wie nimmt der Nutzer sich selber wahr? Wie viel muss er von sich selber sehen? Und wie reagiert er, wenn einzelne Körperteile fehlen, die zur Ausübung einer Bewegung nicht gebraucht werden, aber sonst in der peripheren also unbewussten Wahrnehmung zu sehen sind? Auch das Verhalten und die Bewegungsabläufe sollen genauer untersucht werden.

Das Ziel des Teams ist es, eine Anwendung zu entwickeln, die von Vereinen im Spitzen- und Breitensport, aber auch in der Rehabilitation eingesetzt werden kann. Auf diese Weise sollen die Sportler in unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen trainieren können, ohne Gefahr zu laufen, sich dabei zu verletzen. „An der TU Chemnitz habe ich mal ein virtuelles Tischtennisspiel gespielt. Ich war mir bewusst, dass es nicht echt ist; irgendwann war ich aber so drin, dass ich am Ende sogar den Schläger auf die Tischtennisplatte legen wollte“, erzählt Prof. Witte. Eine der größten Herausforderungen sei jedoch die Autonomie des Avatars, also des virtuellen Gegenspielers; im Moment kann dieser noch nicht ausreichend schnell auf die Bewegungen des realen Athleten reagieren. Auch das soll in den kommenden Jahren verbessert werden. „Ursprünglich komme ich aus der Physik. Das Zusammenspiel von neuen Technologien und der Anatomie sowie Physiologie des Menschen finde ich aber besonders reizvoll. Daher freue ich mich, dass die Deutsche Forschungsgemeinschaft das Projekt finanziell unterstützt und wir weiter in dem Bereich forschen können“, so Witte.

Ina Götze