Interaktive Virtual Reality-Simulationsumgebung für die Raumklimaanalyse
In der interaktiven Virtual Reality (VR)-Simulationsumgebung werden die Benutzer immersiv in 3D-Visualisierungen von Innenräumen eingebettet und erfahren dabei das simulierte Raumklima eines zugehörigen thermischen Raummodells physisch als thermisches Feedback. Zur Umsetzung dieses Ansatzes wurde ein Modelica-basiertes Gebäudemodell mit der Spiel-Engine Unity in Echtzeit gekoppelt. Die Nutzer können sich in der VR-Simulationsumgebung interaktiv verhalten, indem sie z.B. ein Fenster öffnen oder den Sollwert eines Raumthermostats verändern und so den Energie- und Feuchtehaushalt des thermischen Raummodells beeinflussen. Das kontinuierlich in Echtzeit berechnete aktuelle Raumklima wird hierbei in einer Klimakammer durch mehrere Klimageräte und thermische Strahlungsflächen erzeugt, gegebenfalls dynamisch angepasst und so für die Nutzer in der VR-Simulationsumgebung physisch erfahrbar gemacht.
Die Abbildung zeigt einen Nutzer in der Klimakammer bei der Interaktion mit dem VR-Modell, wobei er von einer künstlichen Sonne angestrahlt wird und durch regelbare Ventilatoren die Luftströmungen durch Raumöffnungen (Türen, Fenster) physisch erfährt.
Das folgende Video demonstriert den Betrieb der interaktiven Virtual Reality-Simulationsumgebung:
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Veröffentlichungen zur interaktiven VR-Simulationsumgebung
- Nytsch-Geusen, Christoph; Ayubi, Thaeba; Möckel, Jens; Rädler, Jörg, Thorade, Matthis (2017). BuildingSystems_VR – A new approach for immersive and interactive building energy simulation. Proceedings of the 15th IBPSA Conference, August 7-9, San Francisco, CA, USA.
- Nytsch-Geusen, Kushagra, Mathur (2020). Entwicklung einer Virtual Reality-Umgebung zur interaktiven thermischen Raumsimulation. Bauphysik, Volume 42, Issue 6, Pages 315-325.
- Nytsch-Geusen, Christoph; Kaul, Werner; Kushagra, Mathur; Westermann, Lucas, Kriegel, Martin (2021). Development of an interactive virtual reality simulation environment with a thermal feedback for the user. Proceedings of the 17th IBPSA Conference, September 1-3, Bruges, Belgium.
- Kushagra, Mathur; Nytsch-Geusen, Christoph (2021). Development of a real-time test bed for indoor climate simulation in a VR environment using a digital twin. Proceedings of the 14th International Modelica Conference, September 20-24, Linköping, Sweden.
- Nytsch-Geusen, Christoph; Kushagra, Mathur (2023). Extension of a virtual reality simulation environment with an immersive experience of thermal radiation for the user. Proceedings of the 18th IBPSA Conference, September 4-6, Shanghai, China.
Die interaktive Virtual Reality-Simulationsumgebung wird innerhalb des Forschungsprojektes "EnOB: GEnEff: Neuartige Bewertung der Gebäude-Energie-Effizienz und innovative Demonstration mittels Simulationsmethoden und Virtual Reality" unter dem Förderkennzeichen 03EN1017A/B entwickelt und erprobt.
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