Virtual Reality im Training
Alles was man gern besser könnte, kann man durch Training verbessern. Virtual Reality bietet sich deshalb an, weil man dann beim Training auf fast exakt dieselben Probleme stoßen kann wie auch im wirklichen Leben oder bei der wirklichen Arbeit.
Außerdem erleidet man keine "Blaue Flecken", da es ungefährlich ist. Man kann zum Beispiel Autofahren üben und mit 180km/h gegen eine Mauer fahren, ohne daß man Verletzungen erleidet. Außerdem muß man sich kein neues Auto kaufen. Es kann also auch billiger sein, sein Training in einer Virtual Reality zu praktizieren.
Virtual Reality im Militär
Schon früh konzentrierte sich die DARPA (ARPA=Advanced Research Projects Agency) die VR-Ambitionen auf Schulung und Training von Kampfjetpiloten und Panzerfahrern in virtuellen Umgebungen. Eine riesige Lawine von Entwicklungen löste Ende der 80er der absehbare Fall des eisernen Vorhangs aus: Man war gezwungen, nach einem Ersatz für Deutschland als intensiv genutztes Manövergebiet zu suchen.
Da man wegen innenpolitischer Probleme mit der Bevölkerung nirgendwo so einfach ein Manövergebiet finden konnte entschloß man sich, einen Teil der Mititärübungen in virtuellen Welten abzuhalten.
Es entstand unter dem Projektnamen SIMNET ein unter 250 Panzer- und Hubschraubersimulatoren vernetztes Virtual Reality-System, an dem bis zu 800 über den Erdball verstreute Teilnehmer gleichzeitig an Manövern in beliebigen Kampfgebieten teilnehmen können. Scheinbar soll auch der erste erfolgreiche Einsatz dieses System bei den Vorbereitungen der Mission "Desert Storm" im Golfkrieg stattgefunden haben.
Virtual Reality in der Medizin
Kaum einem Einsatzbereich von Virtual Reality wird soviel Aufmerksamkeit geschenkt wie der Medizin. In den letzten Jahren hat sich in der Humanmedizin so viel getan, daß viele etablierte Chirurgen mit völlig neuen Anforderungen und Techniken konfrontiert wurden. Beispiele dafür sind die minimalinvasive Chirurgie und die robotergestütze Neurochirurgie. Selbst erfahrene Spezialisten können nicht das Riiko auf sich nehmen, diese neue Methoden ohne ausreichendes Training in der Praxis zur Anwendung zu bringen. Deshalb sind bereits Trainingsumgebungen auf dem Markt, die dieses Risiko auf virtuelle Patienten überträgt.
Auch Studenten können Virtual Reality zu Ausbildung benutzen. Jeder Medizinstudent sollte schließlich irgendwann einmal in einem Menschen "rumgestochert" haben. In Formalin eingelegte Leichen dienen dazu, erste Fähigkeiten in der Lokalisierung von Körperorganen, Sehnen, Nerven und Knochen zu entwickeln. Das Problem ist nur, daß Leichen nur in begrenztem Maße zur Verfügung stehen und durch dir Konservierung einen großen Teil der Eigenschaften verlieren. Außerdem kann ein Student wohl kaum eine Leiche mit nach Hause nehmen um auf die Prüfung zu lernen. Bisher begrenzte man Operationen deswegen auf eine begrenzte Teilnehmerzahl um die Operation nicht zu gefährden. Als Abhilfe konnten noch Videoübertragen in einen Hörsaal dienen.
Deswegen wird Virtual Reality eingesetzt. Wenn ein 3D-Patient in der Virtual Reality existiert, dann können die Studenten sogar selbst operieren und probieren. Wenn der Patient stirbt, dann kann man das Programm ja neu starten. Dem Chirurg selbst wäre es mit dem gleichen Modell möglich, Operationen besser zu planen.
Als erster Vorläufer solcher Systeme kann man den in digitaler Form vorliegenden Menschen ADAM des gleichnamigen Herstellers bezeichnen. Ein zum Tode verurteilter Häftling stellte seinen Körper für dieses Projekt zur Verfügung. Die Leiche wurde in einem Eisblock eingefroren, mit einem Spezialmesser in dünnen Schichten abgetragen, fotografiert und digitalisiert. ADAM ermöglicht das schichtweise Abtragen von Gewebe und die Darstellung jedes einzelnen Nervs, Muskels oder Knochens unter vielen verschiedenen Betrachtungswinkeln. Die Simulation von Röntgenbildern ist genauso machbar wie das Erstellen von Computertomographien.
Zur Schaffung eines Vergleichbaren Systems für Virtual Reality arbeitet zur Zeit unter dem Projektnamen DIGIHOM die Human Interface AG in der Schweiz zusammen mit dem Fraunhoferinstitut IPA an einem vielversprechenden, hierarchisch organisierten Datenbanksystem, das für Echtzeitdarstellung virtueller Körper optimiert ist.
Hier sehen sie ein paar Bilder von DIGIHOM:
Abbildung 3-6. Knochengerüst
Abbildung 3-7. Arterien
Virtual Reality in der Therapie
In der Physiotherapie könnte Virtual Reality bei der Behandlung von Phobien, Sexualstörungen und zwangsneurotischen Störungen durch ein gesteuertes Wiedererleben von Schlüsselsituationen helfen. Ein Beispiel für den gezielten Einsatz küntlicher Welten beschreibt eine Studie von Dr. Ralph Lamson von der Kaiser-Permanente Medical-Group. Er behandelte Patienten, die unter Höhenangst litten, in virtuellen Umgebungen, in den große Höhen und Tiefen simuliert wurden, mit einer sagenhaften Erfolgsquote von 95%.
Virtual Reality in der Rehabilitation
Unschlagbar ist Virtual Reality bei der Eingliederung körperlich Behinderter in den Alltag. Da die Steuerung der virtuellen Welt durch eine Unzahl von Eingabegeräten möglich ist, können diese individuell an die Fähigkeiten des Benutzers angepaßt werden.
Ein Beispiel dafür ist der Glove Talker der Firma Greenleaf Medical Systems (GMS). Über einen Datenhandschuh wird die Gestensprache der Taubstummen interpretiert und in die gesprochene Sprache übersetzt.
Aber selbst schwache physische Signale können über sogenannte Biocontroller verstärkt und interpretiert werden. Populärstes Beispiel für den Einsatz von Biocontrollern ist der fast völlig bewegungsunfähige Physiker Stephen Hawkins, einer der größten Naturwissenschaftler unserer Zeit. Mit technischer Hilfe ist er in der Lage, an Diskussionen teilzunehmen und sogar Bücher zu schreiben.
Das University of Dayton Research Institute hat in Zusammenarbeit mit der Miami Valley Regional Transit Authority das Train-to-Travel Projekt ins Leben gerufen. Dieses Projekt erschuf eine virtuelle Welt, die 1:1 genauso aussah wie die gesamte Umgebung der Universität mit allen seinen Haltestellen. Behinderte Studenten waren immer auf irgendeinen Chauffeur angewiesen, ob Mami oder Papi oder Freunde, die sie zur Universität fuhren. Das Ziel des Train-to-Travel Projekts war es, den Behinderten ein Training zu ermöglichen, so daß sie später auch öffentliche Verkehrsmittel benutzen können.
Die Behinderten Studenten konnten in der Virtual Reality erstens trainieren, mit den Handicaps des Alltags zurechtzukommen und zweitens ihre eigene Fahrtroute abfahren um sich Gebäude oder Merkmale zu merken, die sie darauf aufmerksam machen, wann sie umsteigen müssen. So wußten die Studenten schon vor ersten Fahrt mit dem Bus, das sie dich zum Ausstieg bereit machen sollen, sobald sie den McDonalds sehen.
Virtual Reality und Schule
Virtual Reality könnte zur Rückkehr des Lerngrundsatzes "Learning by Doing" mit sich bringen. So könnten Kinder auf spielerische Art und Weise die Umwelt kennenlernen ohne sich zu verletzen. Dieser Einsatz von Virtual Reality ist jedoch noch sehr umstritten.
Was jedoch schon von der Deutschen Telekom (man glaubt's kaum...) eingesetzt wird, nennt sich "Teleteaching". Die Azubis bekommen Unterrichtsstoff via Videokonferenz ins Virtuelle Klassenzimmer vermittelt. Die Ausbildung führt zum Industriekaufmann/-frau bei der Deutschen Telekom.
Diese Sonderausbildung startete 1996 mit zehn Abiturienten, die in verschieden Teams angeordnet sind. Inzwischen hat die Klasse ein Vordiplom zum Betriebswirt in der Tasche. Die Prüfung muß jedoch bei IHK in Nordrhein-Westfalen abgelegt werden, da das Projekt "Teleteaching" von Bielefeld aus gesteuert wird.
Drei Stunden sitzen die Schüler täglich vor einem 17"-Monitor. Und scheinbar lohnt sich dieses virtuelle Klassenzimmer auch finanziell. Wenn man Fahrzeit, Sprit und oder Miete in der Nähe der Schule mit den Telefonkosten vergleicht, so schneiden die Telefonkosten besser ab. Jedoch geht diese Rechnung nicht für jeden auf. Es ist nun einmal davon abhängig, wo der Schüler wohnt.