PC-Simulationen für Katastrophenschutz
Forscher auf der ganzen Welt arbeiten an Visualisierungsprojekten, durch welche die Entstehung und Entwicklung von Naturkatastrophen besser verständlich und vorhersehbarer werden. Österreich spielt in dieser Forschungsliga achtbar mit.
So belegten die Experten des Wiener Forschungszentrums für Virtual Reality und Visualisierung [VRVis] mit einer Visualisierung des Hurrikans "Isabel" bei einer internationalen Konferenz in den USA Platz eins.
Der Wettbewerb zur Visualisierung von Wirbelstürmen war von der jährlich stattfindenden "IEEE Visualization Conference" ausgeschrieben worden.
In Niederösterreich findet derzeit die größte Katastrophenschutz-Übung der EU statt. Seit Montag nehmen im Großraum Baden-Wiener Neustadt 1.800 Einsatzkräfte aus 30 Nationen an der EUDREX 2004 teil.
Mehr dazu in oesterreich.ORF.atRealistische Darstellung für jedermann
Die Simulationsdaten des Sturmes dienten als Ausgangsbasis für das Visualisierungsprojekt. Erklärtes Ziel des Wettbewerbes war es, "die zahlreichen Ausprägungen eines Wirbelsturmes so darzustellen, dass er leichter erfassbar, vergleichbar und vorhersehbar wird".
Den siegreichen Forschern gelang es, Entwicklung, Strömungsverhalten, Geschwindigkeit, Temperatur, Druck-, Niederschlagsverhältnisse und geografische Ausbreitung besonders realistisch darzustellen.
Das Besondere an der österreichischen Lösung: Die Simulation kann auf einem leistungsfähigen, normalen PC laufen. Der zu Grunde liegende Datensatz ist etwa 60 Gigabyte groß.
Auf der Website der "IEEE Visualization Conference" können Interessierte einen Spaziergang im Orkan unternehmen.
VRVis-SimulationBrandsimulation aus Graz
Forscher der Technischen Universität [TU] Graz haben unterdessen gemeinsam mit EU-Projektpartnern ein Programm entwickelt, mit dem Tunnelbrände realitätsnah am Computer simuliert werden können.
Der Simulator wurde unter Federführung des TU-Instituts für Baustatik gemeinsam mit acht Projektpartnern in den vergangenen drei Jahren im Rahmen des EU-Projekts "Virtualfires" entwickelt. Für das von Graz aus koordinierte, mit knapp zwei Mio. Euro dotierte Projekt stand einer der schnellsten Parallelrechner Europas, jener der Königlich Technischen Hochschule in Stockholm, zur Verfügung.
"Mit Hilfe einer 'effektiven Visualisierung' wird dem Benutzer der Eindruck vermittelt, er würde sich in einem wirklichen Tunnel befinden", erklärt Projekt-Koordinator Gernot Beer, der sich an der TU Graz seit Jahren mit den Fragen numerischer Simulation beschäftigt.
Die physikalischen Vorgänge bei der Feuer- und Rauchausbreitung werden dabei im Rechner nahezu naturgerecht nachgebildet. So werden über das System Temperaturentwicklung, Druckgefälle und Feuer- und Rauchausbreitung simuliert. "Dieser Prozess ist sehr aufwendig und mit großer Rechenleistung verbunden", erläutert Beer.
VirtualfiresProjekt mit zwei Prototypen
Im Rahmen des Projektes wurde an zwei Prototypen gearbeitet: Bei der ersten Variante kann sich der Benutzer im virtuellen Raum bewegen, Randbedingungen oder Umwelteinflüsse während der Simulation jedoch nicht verändern. Diese Version läuft auf einem normalen PC, die Visualisierung erfolgt entweder auf dem Bildschirm oder mit Hilfe eines Datenhelms.
Beim komplexeren Prototypen kann der Benutzer sämtliche Randbedingungen verändern, also etwa auch die Tunnellüftung ein- und ausschalten und Feuerlöscheinrichtungen betätigen. Wegen des hohen Bedarfs an Rechenleistung ist für diese Version jedoch ein "Supercomputer" notwendig.
Die Visualisierung erfolgt in einem "Cave", bei dem durch die Projektion auf bis zu sechs Wände ein vollkommenes Eintauchen in die virtuelle Welt möglich wird.