Alexander von Humboldt-Professur 2023

Dieter Schmalstieg

Wie macht sich wohl ein rotes Sofa in meinem Wohnzimmer? Anwendungen der Augmented Reality können Fragen wie diese visualisieren. Dieter Schmalstieg soll seine anwendungsorientierten Forschungen in der Virtual und Augmented Reality (VR/AR) künftig als Humboldt-Professor an der Universität Stuttgart fortsetzen.

  • Nominierende Universität: Universität Stuttgart
Porträt von Dieter Schmalstieg
Saturn-ähnliches Dekortationsbild

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Computergraphik und Visualisierung

Augmented Reality erweitert Abbildungen der realen Welt um virtuelle Elemente. Zahlreiche Branchen nutzen AR-Anwendungen bereits, zum Beispiel die Gaming Industrie, die Architektur, die Medizin oder das  immersive Shopping. Dabei können Kunden mit ihrem Smartphone virtuell ein rotes Sofa in ihrem Wohnzimmer platzieren und überprüfen, ob es ihnen dort tatsächlich gefallen würde. In der Medizin soll der Einsatz von Augmented Reality beispielsweise bei minimalinvasiven OPs helfen, indem Informationen durch eine AR-Brille direkt in das Sichtfeld des*der Operierenden eingeblendet werden.

Dieter Schmalstieg hat sich bereits als Doktorand in den 90iger Jahren mit der VR- und AR-Forschung befasst. Kennzeichnend für seine technischen Systeme ist, dass sie in Echtzeit funktionieren und Mensch-Computer-Interaktionsstudien selbst für komplexe technische Vorgänge ermöglichen. Seine Forschungsprojekte haben Intelligence Amplification (IA) zum Ziel, die Unterstützung des Menschen bei bestimmten Aufgaben durch technische Systeme.

Schmalstieg erzielte bahnbrechende Fortschritte in der Generierung fotorealistischer Bilder bei Kombination von realem und virtuellem Bildmaterial. In Anwendungsbereichen wie der Unterhaltung oder dem immersiven Shopping ist es erwünscht, dass die virtuellen Elemente, die in Bilder der realen Umgebung projiziert werden, nicht von den realen zu unterscheiden sind. Ein solches „kohärentes Rendering“ ist nur möglich, wenn die photometrischen Eigenschaften der realen Objekte bekannt sind. Insbesondere werden dafür Informationen über das einfallende Licht und die Materialeigenschaften benötigt – eine große Herausforderung, da beides im Allgemeinen den Programmierenden nicht bekannt ist. Schmalstiegs Arbeitsgruppe hat mit Hilfe von numerischer Optimierung und maschinellem Lernen an Methoden gearbeitet, um die photometrischen Eigenschaften und die ungefähre Beleuchtung verlässlich, in Echtzeit und mit einem Minimum an Beobachtungen zu berechnen.

An der Universität Stuttgart wird seit rund 20 Jahren ein strategischer Schwerpunkt auf Computergrafik und Visualisierung gelegt, gebündelt im Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme (VIS) und dem international führenden Visualisierungsinstitut VISUS. Ziel von VISUS und VIS ist es, die ganze Bandbreite des Visual Computing zu vertreten. Die noch bestehende Lücke auf dem Gebiet der Virtual und Augmented Reality soll mit Hilfe von Dieter Schmalstieg geschlossen werden. Die Uni Stuttgart möchte eine gestaltende Rolle bei der Etablierung von VR/AR als neuem Medium spielen und sich im nationalen Wettbewerb behaupten.

Dieter Schmalstieg an der TU Graz 

Zur Person

Der gebürtige Österreicher Dieter Schmalstieg wurde an der TU Wien promoviert und habilitiert. 2004 trat er an der TU Graz eine Professur an. Seit 2012 leitet er dort das Institute of Computer Graphics and Vision, das unter seiner Führung deutlich vergrößert worden ist. Er ist Fellow des IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), Mitglied der Academia Europaea und war als Steuerungsmitglied und Redakteur verschiedener IEEE-Organe für die Community tätig. Dabei hat er nachhaltig zur Verbreitung und Reputationssteigerung der VR/AR-Forschung beigetragen.

Dieter Schmalstieg wurde für die Humboldt-Professur ausgewählt und ist derzeit in Berufungsverhandlungen mit der deutschen Universität, die ihn für den Preis nominiert hat. Werden diese erfolgreich abgeschlossen, wird der Preis 2023 verliehen.