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23. April 2019

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Die Virtualisierung des Grauen Stars

Die Virtualisierung des Grauen Stars© Piqs.de/ D. Sharon Pruitt

Die TU Wien simuliert Augenkrankheiten am Computer. Als Zielsetzung sollen gesunde Menschen besser verstehen, welche Probleme etwa der Grauer Star mit sich bringt.

(red/mich) Wenn mit einer Virtual-Reality (VR)-Brille computergenerierte virtuelle Welten erkundet werden, so wünschen sich Nutzer normalerweise die bestmögliche Graphik. Das Bild soll gestochen scharf sein, mit gutem Kontrast und perfekter Ausleuchtung. Manchmal ist jedoch genau das Gegenteil viel interessanter.

Simulierte Auswirkungen der Krankheit
Die TU Wien simulierte nun virtuell Augenkrankheiten damit sich gesunde Menschen mittels VR-Brille ein Bild davon machen können, wie eine bestimmte Umgebung aussieht, wenn Menschen unter Grauem Star leiden. So kann etwa die nötige Anpassung von Beleuchtungskörpern definiert werden um unangenehme Blendeffekte zu vermeiden oder wo Wegweiser für Notausgänge positioniert werden müssen, damit sie auch von sehbeeinträchtigten Menschen gut erkannt werden.
„Für gesunde Menschen ist es schwierig, sich vorzustellen, wie die Welt für jemanden mit Grauem Star aussieht“, sagt Katharina Krösl vom Computergraphik-Team am Institut für Visual Computing and Human-Centered Technology an der TU Wien. „Wir haben nun Möglichkeiten entwickelt, die Auswirkungen dieser Krankheit zu simulieren“, so Krösl weiter. Wenn beispielsweise neue Gebäude geplant werden oder ein Beleuchtungssystem designt, kann nun mit einer VR-Brille getestet werden, ob sich auch Sehbehinderte in dieser Umgebung zurechtfinden können.

Verschiedene Versuchsreihen in Echtzeit
Für optimale Ergebnisse wurden die VR-Brillen mit Eyetrackern ausgestattet, die jede Veränderung der Blickrichtung registrieren. So können auch Sehstörungen simuliert werden, die ungleichmäßig auftreten, etwa eine Trübung in der Mitte des Gesichtsfelds. „Das VR-Bild kann in Echtzeit angepasst werden, um den Sehgegebenheiten mit Grauem Star möglichst nahe zu kommen“, so Michael Wimmer, Leiter der Rendering and Modeling Group des Forschungsbereichs Computergraphik der TU Wien.
„Wichtig ist auch die Simulation von Blendeffekten“, erklärt Katharina Krösl. „Besonders bei hellen Lichtquellen im Blickfeld kann es passieren, dass das Licht von den Trübungen im Auge gestreut wird, sodass ein heller, diffuser und entsprechend sehr störender Schein entsteht.“ Ein Beleuchtungssystem, das für gesunde Augen völlig normal aussieht, kann für Menschen mit Grauem Star unangenehm sein und das Erkennen bestimmter Objekte unmöglich machen.

Relevante Ausgangsbasis für praxisnahe Studien
In Zusammenarbeit mit der Augenärztin Sonja Karst von der MedUni Wien wurden die verschiedenen Parameter des simulierten Grauen Stars angepasst. So konnten Versuchspersonen mit genau definierten virtuellen Sehbeeinträchtigung „ausgestattet“ werden und sie unterschiedliche Aufgaben lösen lassen. Im Versuch etwa die maximale Distanz, wo mit Grauem Star noch Hinweisschilder erkennbar sind (Anm. Notausgangs-Wegweiser) oder in einem weiteren Versuch die Beurteilung unterschiedlicher Lichtverhältnisse in einer simulierten Küche.
„Für die Forschung ist unsere Methode ein sehr hilfreiches Instrument“, unterstreicht Katharina Krösl. „Es gab bisher kaum praxisnahe Studien dieser Art, weil es sehr schwer ist, ausreichend viele Versuchspersonen mit genau den richtigen Arten von Grauem Star für solche Untersuchungen zu gewinnen. Wenn wir nun aber eine Möglichkeit haben, jeden beliebigen Menschen per VR-Brille mit dieser Sehbehinderung auszustatten, wird die Sache viel einfacher“, resümiert Krösl.

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red/mich, Economy Ausgabe Webartikel, 21.03.2019