Meldefrist 29.07.2020 | Ausschreibung

Förderrichtlinie zur Förderung von „Interaktive Systeme in virtuellen und realen Räumen – Innovative Technologien für die digitale Gesellschaft“

Zweck der Bekanntmachung ist es, innovative Forschungs- und Entwicklungsvorhaben der Mensch-Technik-Interaktion zu fördern, welche Technologien für eine gemischte Realität („Mixed Reality“ – MR), einschließlich virtueller (VR) und erweiterter Realität („Augmented Reality“ – AR) um physische Interaktionsmöglichkeiten ergänzen.

So soll eine neue Qualität der zwischenmenschlichen Kommunikation und des Kompetenzerwerbs über Distanzen hinweg ermöglicht werden. Derartige Lösungen sollen in interaktiven Systemen resultieren, die insbesondere im Vergleich zu existierenden Ansätzen, eine deutlich verbesserte Immersion aufweisen sowie Multi-User-Anwendungen unterstützen.

Auf Basis des MTI-Forschungsprogramms sollen in dieser Bekanntmachung Fragen des Themenfeldes „Digitale Gesellschaft“ adressiert werden, da innovative Entwicklungen in den Schlüsseltechnologien sowohl für soziale Teilhabe als auch für die Weitergabe und das Erfahren von Wissen sowie Kompetenzen neue grundlegende Einsatzgebiete eröffnen können. Damit leistet die Förderbekanntmachung einen Beitrag zu den Zielen für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDG) der vereinten Nationen (UN). Insbesondere der Zugang zu hochwertiger fachlicher, beruflicher und tertiärer Bildung (Ziel 4.3) sowie die Verbesserung sozialer, ökonomischer und politischer Teilhabe (Ziel 10.2) sollen durch die Entwicklung innovativer MR-Systeme unterstützt werden.


Förderziel:

Technologien für eine gemischte Realität (MR) ermöglichen neue MTI-Lösungen zur Kommunikation und Kooperation zwischen Menschen über große Distanzen hinweg. MR-Technologien erlauben eine körpernahe Interaktion und ­können alle Sinne des Menschen ansprechen. Die technologische Entwicklung von interaktiven Systemen zur gemischten Realität schreitet immer stärker voran. Neben deutlichen Verbesserungen der Visualisierungstechnologien ermöglichen innovative Eingabemodalitäten eine deutlich verbesserte Immersion der Nutzerinnen und Nutzer. Insbesondere in den Bereichen Gaming, Design, Produktentwicklung sowie Produktion haben diese Technologien bereits Einzug in den Alltag gehalten. Bisher entwickelte Systeme fokussieren entsprechend vor allem auf Spiele oder ­professionelle Design- oder Konstruktionsanwendungen. Doch auch für weitere Anwendungsfälle bieten MR-Technologien große Potenziale. So erlauben diese technologischen Entwicklungen eine verbesserte soziale und kulturelle Teilhabe der Menschen – unabhängig von Standort und Zeit. Darüber hinaus sind innovative Formate zum Teilen und Erfahren von Wissen, zum Kompetenzerwerb oder auch für motorisches Training mit diesen neuen Technologien denkbar. Durch MR können komplexe Zusammenhänge für jeden anschaulich dargestellt werden. Damit ergeben sich völlig neue Möglichkeiten zur Demokratisierung, wenn Informationen allen Teilen der Gesellschaft immer und überall zur Verfügung stehen.

Diese Aspekte sollen im zweiten Teil „Innovative Technologien für die digitale Gesellschaft“ der Bekanntmachungsreihe „Interaktive Systeme in virtuellen und realen Räumen“ adressiert werden. Kernziel dieser Bekanntmachungsreihe ist die Verbesserung der Immersion mit MR-Technologien, hinausgehend über die bisher erfolgreich eingesetzten Kanäle der visuellen und auditiven Wahrnehmung. Durch die Entwicklung innovativer Interaktionsmodalitäten, wie beispielsweise haptische oder taktile, gegebenenfalls auch olfaktorische oder gustatorische Schnittstellen (zur Wahrnehmung von Geruch und Geschmack) soll eine möglichst realistische Darstellung und ein intensives Erleben virtueller Welten ermöglicht werden.


Gegenstand der Förderung:

Gefördert werden Innovationen der MTI, die neuartige Lösungen für eine gemischte Realität im Bereich „Digitale Gesellschaft“ adressieren. Große Herausforderungen stellen dabei die verbesserte Immersion durch neue Inter­aktionsformen sowie Multi-User-Szenarien dar. Neben der einfachen Nutzbarkeit und nutzerzentrierten Gestaltung sollen auch übergreifende Fragen, wie beispielsweise Echtzeitfähigkeit und Nachhaltigkeit, beachtet werden. Für die Entwicklung immersiver, alltagstauglicher und kommerziell erfolgreicher MR-Systeme sind insbesondere eine enge Verzahnung der beteiligten Akteure sowie die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Natur-, Geistes- und ­Betriebswissenschaften essenziell. Auch die stetige Einbindung von potenziellen Nutzerinnen und Nutzern ist eine grundlegende Anforderung an alle Entwicklungen.

Es existiert eine Vielzahl wissenschaftlicher und technischer Herausforderungen, die in den Vorhaben im Fokus stehen können. Hierzu zählen unter anderem folgende Forschungsthemen:

  • Erforschung und Entwicklung neuer multimodaler Interaktionstechniken und -strategien unter Verwendung von:
    • neuen Haptik-/Taktilitätskomponenten zur Wahrnehmung unterschiedlicher Oberflächen, Formen und Gewichte, aber auch solchen Komponenten zur Wahrnehmung von anderen Sinneseindrücken wie beispielsweise Temperaturen und Gerüchen, bis hin zu Fragen zur Erkennung und Darstellung von Emotionen sowie beispielsweise Mimik und Gestik,
    • neuen 3D-Eingabegeräten und -techniken zur intuitiven Steuerung von MR-Systemen. Dies können neben ­controllergebundenen Technologien auch Verfahren zur Gesten- und Sprachsteuerung sowie auch neuronale Schnittstellen sein.

 

  • Erforschung und Entwicklung von Multi-User-Anwendungen und kooperativen MR-Umgebungen:
    • beispielsweise durch eine gleichzeitige, möglichst echtzeitnahe Positionsbestimmung mehrerer Personen und durch Methoden zur Synchronisation der Bewegungen zwischen realer und virtueller Welt, um eine bestmögliche soziale Interaktion zu erreichen,
    • oder durch die Untersuchung der gelungenen virtuellen Abbildung der Nutzerinnen und Nutzer. Hier stehen neben Fragen zur Darstellung von individuellen 3D-Charakteren auch die Interaktionen zwischen mehreren ­Avataren aber auch Agenten im Fokus.

 

  • Grundsätzliche Verbesserung der Usability, der Alltagstauglichkeit und der Nutzerakzeptanz von MR-Systemen:
    • Die Gestaltung von virtuellen sozialen Interaktionen muss anders gedacht werden, als bei Technologienentwicklung bisher. Auswirkungen auf eine Gesellschaft, in der sich Menschen nicht direkt, sondern rein virtuell begegnen, sollten nicht nur im Rahmen der ELSI-Betrachtungen untersucht werden. Hierzu ist insbesondere auch die Erforschung von Effekten der Nutzung über einen längeren Zeitraum hinweg relevant.
    • Die Potenziale der anschaulichen und direkt erlebbaren Vermittlung von komplexem Wissen müssen durch ­Evaluationen überprüft werden. Es sollte nachgewiesen werden, inwieweit die neu entwickelten Systeme tatsächlich Vorteile gegenüber bisher üblichen Methoden und Technologien zum Wissenserwerb bieten und untersucht werden, wie MR-Systeme geschaffen sein müssen, damit virtuelles Lernen auch erfolgreich ist.
    • Die ständige und anschauliche Verfügbarkeit von Information kann ebenso Auswirkungen auf eine Gesellschaft und deren Bezug zum Thema Wissen haben, Auswirkungen beim plötzlichen Fehlen einer solchen Verfügbarkeit oder zur Filterung von falschen Informationen können weitere Forschungsfragen sein.
    • Die einfache und mobile Verfügbarkeit der entwickelten Lösungen sowie die Finanzierbarkeit und Nachhaltigkeit von deren Entwicklung und Betrieb sind weitere wichtige Faktoren, die es für einen breitenwirksamen Einsatz von MR-Technologien zu berücksichtigen gilt. Hierzu sollten bereits während der Konzeption insbesondere auch Aspekte der Energie- und Ressourceneffizienz der entwickelten Systeme grundlegend betrachtet und diskutiert werden.
       

Module:

Die Förderrichtlinie ist in zwei Module gegliedert, wobei in Modul 1 Verbundprojekte mit klarem Forschungs- und Entwicklungsfokus in den oben beschriebenen Bereichen gefördert werden.

Im Modul 2 wird ein Living Lab gefördert, zu dessen Aufgaben die verbundübergreifende Zusammenarbeit der Projekte und eine praxisnahe Evaluation der einzelnen Entwicklungen gehören. Ziel ist neben der übergreifenden Recherche und Informationsaufbereitung, die in Modul 1 entstehenden Demonstratoren schon während deren Entwicklung vergleichend und übergreifend zu evaluieren.


Zuwendungsempfänger:

Antragsberechtigt sind Verbünde aus Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, Hochschulen, außeruniversitäre ­Forschungseinrichtungen sowie zivilgesellschaftliche Akteure. Die Antragstellung von Start-ups, KMU und mittel­ständischen Unternehmen wird ausdrücklich begrüßt. Von den Verbundpartnern ist ein Koordinator zu benennen.

Weitere Informationen

Meldefrist: 29.07.2020 um 12:00 Uhr mittags

Weitere Informationen:

Bekanntmachung des BMBF

Ansprechpartner:
 

VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
Projektträger „Mensch-Technik-Interaktion“
Steinplatz 1
10623 Berlin

Tel.: 0 30/31 00 78-1 01
http://www.technik-zum-menschen-bringen.de/foerderung/bekanntmachungen/var2

Ansprechpartner: Dr. Julia Seebode, Dr. Jens Apel