Das virtuelle Schweißen ist Teil der Ausbildung im Maschinenbau und erlaubt realitätsnah das Training der Handbewegung beim manuellen Schweißen. Aufgrund der Gefährdungen der realen Prozesse (Lichtbogen, Hitze, hohe Ströme etc.) bietet die Simulation gerade bei wenig erfahrenen Nutzern die Möglichkeit, die Grundlagen des Lichtbogenschweißens sicher und schnell zu erlernen. Das System ist auf Gruppenarbeit ausgelegt. Gamification Elemente tragen zur Motivation bei und die präzise Analyse der Handbewegungen im System erlauben effektive Rückmeldungen zu möglichen Fehlern in Echtzeit schon während des Schweißens. 

Das in der HTWD entwickelte MOF-VR -Programm erlaubt es, state-of-the-art Molekül-Dynamik-Simulationen in Echtzeit in VR durchzuführen und auch interaktiv zu verändern. Konkret geht es um sogenannte MOFs (metal-organic frameworks) und die Bewegung von Molekülen in diesen Konstrukten. Die Simulation erleichtert die Interpretation von dreidimensionalen Bewegungen (trajectories) und ist geeignet, die Diffusion und Adsorption der Moleküle in MOFs nachzuvollziehen. MOF-VR besteht aus drei Teilprogrammen: Einem Konstruktionsmodus,  um hypothetische MOFs interaktiv zusammenzustellen, dem Simulationssystem und einem Visualisierungsmodul für die Bewegungen. Da die Simulation auf etablierten Moleküldynamik-Algorithmen beruht, kann das System direkt in der Forschung eingesetzt werden. Ein Einsatz in der Lehre zur Veranschaulichung von Diffusions- und Adsorptionseffekten ist ebenfalls gut möglich [1].

[1] A. v. Wedelstedt, G. Göbel, G. Kalies: MOF-VR: A Virtual Reality Program for Performing and Visualizing Immersive Molecular Dynamics Simulations of Guest Molecules in Metal−Organic Frameworks, J. Chem. Inf. Model. 62(5) (2022) 1154–1159

DIe intuitive und effektive Vermittlung wichtiger Informationen spielt u.a. in der Logistik und in Produktionsumgebungen eine große Rolle: möglichst schnell und präzise müssen Bearbeiter aktuelle Informationen zum Zustand ihrer Anlagen abrufen können. Ein Ansatz ist die Nutzung von Augmented Reality zur Visualisierung von unsichtbaren Zustandsgrößen direkt am Objekt, etwa zum genauen Inhalt und zur Menge eines Zwischenlagersystems. Im Bereich der Modellfabrik der HTWD werden solche Systeme weiterentwickelt und getestet.

Kosteneffiziente Atmosphärenreproduktion für Forschung und Praxisanwendungen

MIR bedeutet: Multisensorischer Interaktionsraum, Mobile Interaktion über Räume, Mood Implementation Room und anderes mehr. So viele Bedeutungen diese Abkürzung hat, so vielfältig sind auch die Anwendungsmöglichkeiten. MIR soll es ermöglichen mit relativ einfachen Mitteln, Atmosphären an beliebigen Orten möglichst realitätsnah und reproduzierbar zu erzeugen. Dies geschieht auf mehreren Sinneskanälen: visuell, auditiv, olfaktorisch, taktil. Dies kann sowohl in der Forschung wie in Praxisanwendungen genutzt werden. Die Kosten sind deutlich niedriger als die für übliche Simulatoren im Trainingsbereich.

Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Gestaltung reproduzierbarer Raumatmosphären, wobei MIR die Möglichkeit bieten wird, die physikalische Beschaffenheit und Verlaufsdaten für diese Rahmenbedingungen exakt als Datensatz zu reproduzieren. MIR ist somit ein sehr mächtiges Werkzeug für experimentelle Forschung.

Als innovative Methode zur Wissensvermittlung in der Domäne Gebäudesystemtechnik gilt die Erstellung von VR-Laboren durch die Professur Gebäudesystemtechnik der HTW Dresden, die von Studierenden im Lehrplan genutzt werden. Die Expertise der Forschungsgruppe liegt in der Integration von BIM-Modellen sowie deren visueller Darstellung, der Erweiterung dieser Modelle um Funktionalitäten (Heizen, Kühlen, Hydraulik) sowie der Interaktion der Nutzer mit den technischen Anlagen. Die entstandene virtuelle Lernumgebung gilt sowohl als neues didaktisches Werkzeug als auch als Plattform, auf der innovative, für neue Medien geeignete didaktische Methoden erprobt und eingesetzt werden können.

Ein wichtiger Schritt im Building Information Modeling (BIM)-Planungsprozess ist die Kollisionsprüfung. Dabei werden die separaten Modelle des Bauwerks und der einzelnen Gewerke auf Überlappungen und weitere Probleme hin untersucht. Im Rahmen des Studiengangs Gebäudesystemtechnik können die Studierenden moderne Hard- und Software-Werkzeuge einsetzen, um die im Studium erstellten Modelle in einer VR-Umgebung zu überprüfen und die Kollisionsprüfung kooperativ durchzuführen.

Metalle sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Was sie jedoch so vielseitig macht, lässt sich mit klassischen Lehrmedien nur schwer vermitteln. Die HTW Dresden hat hierfür einen eigenen transportablen Versuchsstand entwickelt, der reale und virtuelle Gruppenexperimente über eine motivierende Story miteinander verbindet. Vornehmlich an Schüler der Klassenstufen 8-10 gerichtet, soll er den Unterricht ergänzen und Interesse für die MINT-Studiengänge schaffen.

Studierende im Maschinenbau nutzen an der Professur Fertigungsplanung und Montage Virtual Reality zur Arbeitsplatzgestaltung und Produktionsplanung. Unter anderem mithilfe der Software halocline werden die Planungsschritte zur Arbeitsplatzgestaltung durch immersive Lehrmethoden unterstützt. Ein besonderes Highlight ist, dass die Montageprozesse live virtuell ausprobiert werden können, so dass die Studierenden Vor- und Nachteile ihrer Gestaltungsideen sofort selbst erleben können.