Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung

Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung
Hauptsitz in Darmstadt
Kategorie:	Forschungseinrichtung
Träger:	Fraunhofer-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers:	Eingetragener Verein
Sitz des Trägers:	München
Standort der Einrichtung:	Darmstadt
Außenstellen:	Rostock, Singapur
Art der Forschung:	Angewandte Forschung
Fächer:	Ingenieurwissenschaften
Fachgebiete:	Informatik
Grundfinanzierung:	Bund (90%), Länder (10%)
Leitung:	Dieter W. Fellner
Mitarbeiter:	ca. 350
Homepage:	www.igd.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD), kurz Fraunhofer IGD, ist eine 1987 gegründete Forschungseinrichtung, die Teil der Fraunhofer-Gesellschaft ist und räumlich an der Technischen Universität Darmstadt angesiedelt ist. Das Fraunhofer IGD hat inklusive der Institutsteile 350 Angestellte und sonstige Beschäftigte.

Zu den Kernaufgaben des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD zählen die Entwicklung von Produkten (Hard- und Software) und die Erstellung von Konzepten, Modellen und Umsetzungslösungen für die graphische Datenverarbeitung sowie deren Anpassung an spezifische Anwendungsfälle. Verschiedene Grundlagenforschungsvorhaben sowie die Realisierung von Einzelgeräten und verschiedenen Datenverarbeitungssystemen mit Pilotcharakter ergänzen das Aufgabenspektrum des Instituts.

Gründungsdirektor ist Professor José Luis Encarnação, der 2007 die Leitung abgibt und 2009 emeritiert wird. Das Institut wird seit 2006 von Professor Dieter W. Fellner geleitet.

Projekte und Kooperationen

Das Budget des Instituts erwirtschaftet sich hauptsächlich durch Projekte, welche durch die Industrie oder öffentliche Mittel finanziert werden. Oftmals arbeiten hierbei mehrere Instanzen gemeinsam an einem Projekt, um die industrielle Relevanz objektiv einschätzen zu können und eine interdisziplinäre Arbeit zu ermöglichen. Industrielle Projekte ohne öffentliche Unterstützungsleistungen dienen zur individuellen Bearbeitung eines spezifischen Problems des jeweiligen Unternehmens.

In diesem Zusammenhang bietet das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD verschiedene Kooperationsformen an. Im einzelnen sind dies:

• Studien
• Beratung
• Entwicklung von Konzepten
• Software-Entwicklung
• Software-Anpassungen

Kernkompetenzen

Zum sehr breiten Forschungs- und Aufgabenspektrum des Instituts gehören:

3D-Interaktion und Visualisierung, Animation, Agent Technologies, Ambient Intelligence, Erweiterte Realität (augmented reality), Biometrie, Computer Supported Cooperative Work, Wasserzeichen, Graphische Informationssysteme, Graphische User Interfaces, Imaging, Inet basiertes Lernen und Training, Modellierung, Multi- /Hypermedia, Netzwerke/Telekommunikation, Perceptual Computing, Printing & Publishing, Radiosity & Raytracing, Secure Image Communication, Ubiquitous Computing / Pervasive Computing, Virtuelle Realität, Visualisierung und Simulation, Visual Computing und wissenschaftlich-technische Visualisierung.

Abteilungen

Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD mit seinem Hauptsitz in Darmstadt und eigenständigen Institutsteilen in Rostock und Singapur teilt sich in neun unterschiedliche Entwicklungsabteilungen auf, welche Forschung in einer bestimmten Kernkompetenz betreiben. Zusätzlich bietet das INI-SC ein übergreifendes Dienstleistungszentrum.

Institutsteil Darmstadt

• A1-Interaktive Multimedia Appliances

Diese Abteilung beschäftigt sich mit den Themen der Mensch-Umgebungs-Interaktion und der Selbstorganisation in intelligenten Umgebungen.

• A2-Industrielle Anwendungen

Die Abteilung Industrielle Anwendungen in Darmstadt verfolgt das grundlegende Ziel, eine effektive Unterstützung des Produktentwicklungs- und Produktlebenszyklus durch Virtual Engineering zu entwickeln. Um diesem Ziel zu entsprechen, werden moderne Informations- und Kommunikationstechnologien wie z.B. Virtuelle Realität, Erweiterte Realität, Computer Supported Cooperative Work (CSCW) und Knowledge Management in die Entwicklung einbezogen.

Zu den Haupteinsatzgebieten dieser Forschung zählen die Verbesserung der Kommunikation zwischen Personen, die an einem Produktentwicklungsprozess beteiligt sind und die Optimierung von Entwicklungsprozessen. Weitere Einsatzgebiete von Virtual Engineering sind CAD- und CAE-Anwendungen sowie die Unterstützung von Montage- und Entwicklungsprozessen. Die Abteilung erstellt Studien und liefert Beratungsdienstleistungen, Konzept- und Software-Entwicklung sowie Software-Integrationsleistungen.

Die Schwerpunkte der Abteilung liegen in den Bereichen

• Virtuelle und Erweiterte Realität in Konstruktion, Styling und Design
• Kooperatives Engineering von CAD, CAE und virtuelle Realität
• Knowledge Management in Engineering und Design

• A3-Echtzeitlösungen für Simulation und Visual Analytics

Das interdisziplinäre Team der Abteilung Echtzeitlösungen für Simulation und Visual Analytics, ehemals Animation und Bildkommunikation, konzentriert sich auf Forschung und Entwicklung von Echtzeitlösungen in den Bereichen der Simulation, der adaptiven Übertragung, Visualisierung und dem effizienten Rendering von 3D-Daten sowie der interaktiven Visualisierung großer multidimensionaler Datenmengen.

Aktuelle angewandte Forschungsprojekte beschäftigen sich mit dem Virtual Prototyping im Bereich Bekleidung und Neonlichtwerbung, der adaptiven Übertragung und Visualisierung von großen 3D-Datenmengen auf unterschiedlichen Geräteklassen, verteilte, progressive und kollaborative Visualisierungslösungen sowie vielfältiger Lösungen für Simulationen zum Zwecke der Animation.

Ein zentrales Forschungsthema ist dabei der Bereich Visual Analytics, der als interdisziplinäres Thema die Bereiche Data Mining und Informationsvisualisierung vereint. Es steht hier die Problematik im Vordergrund, wie sehr große und multidimensionale Datenmengen visualisiert und dem Benutzer interaktiv nutzbar gemacht werden können. Die Abteilung fokussiert dabei auf interaktive Visualisierung und eine intelligente Komplexitätsreduktion.

• A4-Virtuelle und erweiterte Realität

Eine der größten Abteilungen im IGD beschäftigt sich mit Virtuelle Realität (VR) und Augmented Reality (AR). Im Bereich VR stehen technische Einrichtungen wie HEyeWall und Cave zur Verfügung. Damit werden neuartige Display Systeme und Interaktionsmöglichkeiten erforscht und bis zur Industriereife entwickelt. Viele dieser Entwicklungen basieren auf dem - auch hier entstandenen - Open Source SzenenGraphen.

Im Bereich AR werden Kamera und Objekt Tracking Methoden entwickelt und evaluiert, um deren Einsatzmöglichkeiten zu untersuchen. Öffentlich geförderte Projekte wie ARVIKA und MATRIS werden intensiv genutzt, um neue Verfahren zu entwickeln. Auch in diesem Bereich entstanden schon einige Anwendungen, z.B. kann das AR-Fernglas (eine Kombination aus AR und VR Technologien), das an der Grube Messel installiert wurde, zur Visualisierung archäologischer Fundstellen benutzt werden.

Zu den Ausgründungen zählen die Unternehmen Cybernarium und VRCom.

• A5-Graphische Informationssysteme

„Erhöhung des Nutzens und der Nutzbarkeit von Geoinformation“

Die Erhöhung der Nutzung von Geoinformation in einzelnen Anwendungsbereichen, die Anreicherung der Information durch Datenfusion sowie die bedarfsgerechte Nutzung von Geoinformation in neuen Anwendungsfeldern ist seit 1989 Thema der Abteilung Graphische Informationssysteme.

Im Bereich Geo- und Metadatenserver unterstützt die Abteilung durch konzeptionelle Arbeiten und technische Entwicklungen den Aufbau und die Nutzung von Geodateninfrastrukturen. Beispielhafte Entwicklungen sind das Standortplanungssystem KogiPlan oder das Metadaten-Informationssystem InGeo-InformationCenter.

Im Bereich 3D GIS basieren die Lösungen der Abteilung zumeist auf der eigens entwickelten Plattform CityServer3D. Der CityServer3D kann als Datenhaltung für 3D Stadt- und Landschaftsmodelle genutzt werden und die hinterlegten Daten für verschiedenste Anwendungen nutzbar machen. Aktuelle Anwendungsbeispiele sind der Wandertourengenerator "3D Routenplaner" oder die automatisierte Erkennung von Landmarken für Navigationsanwendungen.

Im Themenfeld Mobile Nutzung von Geoinformation und Location based services befassen sich die Mitarbeiter der Abteilung mit der Bereitstellung von Informationen für den mobilen Menschen. Ausgabemedium ist hierbei zumeist das handelsübliche Mobiltelefon, über das der Anwender auf Informationen oder Dienste zugreift. Aktuelle Entwicklungen sind der Mobile 3D-Viewer oder die Location based Gaming Plattform MobileChase.

• A6-e-Learning & Knowledge Management
• A7-Cognitive Computing & Medical Imaging

Die Abteilung "Cognitive Computing & Medical Imaging" beschäftigt sich mit der Entwicklung von innovativen Verfahren und Prototypen unter Nutzung von State-of-the-Art-Technologien der Digitalen Bildverarbeitung.

Hierbei steht die Gewinnung und Verarbeitung von Information aus Bildern in verschiedenen Anwendungskontexten im Vordergrund. Die wichtigsten Geschäftsbereiche der Abteilung sind die Medizinische Bildverarbeitung, die industrielle Bildverarbeitung sowie die Analyse und Verarbeitung von digitalen Medien.

• A8-Sicherheitstechnologie

Die Abteilung Sicherheitstechnologie des Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD forscht und entwickelt in den Bereichen

• Biometrie
• Inhalts-, Dokumenten- und Urheberrechtsschutz
• Mobile Sicherheit
• Information Assurance

Die Abteilung Sicherheitstechnologie ist bekannt für ihre Evaluation biometrischer Systeme. Im Auftrag des Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) und dem Bundeskriminalamt (BKA) wurden biometrische Systeme evaluiert und deren Sicherheit getestet. In der Folge wurde ein Evaluierungslabor und Demonstrationszentrum eingerichtet, um den Dialog mit der interessierten Presse zu eröffnen und die Zusammenarbeit mit Industriepartnern zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die Abteilung Sicherheitstechnologie ein aktives Mitglied in den nationalen (DIN) als auch den internationalen (ISO/IEC JTC1 SC37) Standardisierungsgremien. Zuletzt entwickelte die Abteilung ein 3D-Gesichtserkennungssystem, um die Erkennungsleistungen und die damit verbundene Sicherheit noch weiter zu steigern.

Im Kontext mit dem Schutz geistigen Eigentums entwickelte die Abteilung verschiedene Wasserzeichenalgorithmen, um Bilder, Video- und Audiodateien zu kennzeichnen. Weitere Formate, die mit Wasserzeichen gekennzeichnet werden, sind geographische Daten und Musiknoten. Aktuelle Entwicklungsschwerpunkte liegen im Markieren von 3D-Objekten, dem Erstellen von Identifizierungsmustern von Audiodateien und darüber hinaus im Markenschutz. Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD nutzt die genannten Technologien in verschiedenen Anwendungen. Darunter auch zum automatisierten Finden von Schutzrechtsverletzungen im WWW.

Im Bereich der mobilen Sicherheit arbeitet die Abteilung seit 1997 an einer sicheren Lösung zum Verteilen von mobilem Code. Die sog. Agentenplattform SeMoA wird der Online-Gemeinschaft auf einer quelloffenen Basis zur Verfügung stellt. Einen weiteren Schwerpunkt im Bereich mobile Sicherheit bildet die Forschung an Mobiles Ad-hoc-Netzen (MANet).

Zusammen mit der Mitsubishi Corporation, Japan entwickelte die Gruppe Information Assurance CIPRESS, ein System für sichere Speicherung und Austausch vertraulicher Daten über unsichere Netzwerke. Das Nachfolgeprojekt COSEDA hatte die Spezifikation und Durchsetzung fein strukturierter Sicherheitsbestimmungen in Netzwerken zum Ziel.

Institutsteil Rostock

• AR1-Multimediale Kommunikation
• AR2-Human-Centered Interaction Technologies
• AR3-Mobile Multimedia Technologien
• AR4-Entertainment Technologien

INI-SC INI-GraphicsNet Service Center

Die Einrichtungen des INI-GraphicsNet betreiben ein gemeinsames Service-Zentrum, das INI-SC. Zu seinen Aufgaben gehören Installation und Betrieb des Netzwerkes, der Server und der Arbeitsplatzrechner, die Benutzerberatung und die Investplanung. Durch den Einsatz des INI-SC können die Wissenschaftler sich ihrer Forschung widmen, ohne durch tägliche Routinearbeiten belastet zu werden.

Weblinks

• Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD), Darmstadt
• Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD), Institutsteil Rostock
• Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD), Institutsteil Singapur
• Homepage der Fraunhofer-Gesellschaft (FhG)

Quellen

• "Professor Fellner übernimmt Doppelrolle"