Gestaltung 3-D-graphischer Szenen zur effektiven Kommunikation räumlich-dynamischer Information - Konzeption, Implementation und Evaluation am Beispiel 3-D-Autorensystems in der Kardiologie -

Die vorliegende Arbeit betrachtet die computertechnischen Artefakte 3-D-Graphik und Animation aus einer anwendungsorientierten Perspektive. Animierte 3-D-Szenarien werden als gewinnbringendes Medium zur Kommunikation angesehen, mit dem sich komplexe räumlich-dynamische Inhalte (z.B. in der Medizin, im Ingenieurwesen oder in der Geographie) phänomenadäquater formulieren und kommunizieren lassen als mit traditionellen Medien, wie etwa Text oder (2-D-)Graphik. In diesem Sinne werden zwei Fragestellungen behandelt, zum einen wie eine imaginationsförderliche Formulierung von Inhalten mit animierten 3-D-Szenarien aussehen sollte, und zum anderen welche Werkzeuge zur Verfügung stehen müssen damit diese auch für Anwender, die keine 3-D-Graphik-Spezialisten sind, einfach nutzbar werden. Zu diesem Zweck wird zunächst der Status Quo der Nutzung von 3-D-Graphik aufgearbeitet, dann darauf bezogen psychologische Aspekte der visuellen Informationsverarbeitung und -nutzung, insbesondere zur Raum-, Bild- und Filmwahrnehmung, sowie Wissen aus den Bereichen Photographie und Film dargestellt. Die konkrete Bearbeitung dieser Fragestellungen erfolgt im interdisziplinären Entwurf, der Implementation und der Evaluation des 3-D-Autorensystems TiDAS (Toolkit für das interaktive Design von animierten Szenarien). Ausgehend von einer Analyse des medizinischen Anwendungsbereichs wird ein Werkzeug realisiert, mit dem Kardiologen auf einfache Weise krankhafte Veränderungen am schlagenden Herzen als animierte 3-D-Szene gestalten und dokumentieren können. Dafür wurden neue technische Lösungen realisiert und evaluiert, zum einen ein generischer Manipulator mit verschiedenen Algorithmen zur Editierung formanimierter 3-D-Geometrien und zum anderen ein Kamerakonzept zur Unterstützung des Benutzers bei der Erzeugung anschaulicher 3-D-Animationsfilme. Die Entwicklungen haben sowohl technisch als auch konzeptuell Vorbildcharakter für zukünftige Werkzeuge zur interaktiven Gestaltung 3-D-Szenarien, die dieses Medium im Sinne einer neuen kommunikativen Kulturtechnik nutzen, und damit zur Weiterentwicklung der Visualistik beitragen.