Computergraphiker an der TU Wien haben eine Virtual Reality-Brille zur Simulation von Grauem Star entwickelt. Die Brille hilft, barrierefreie Lösungen für die Architektur zu finden – insbesondere für Gebäudebeleuchtung und -leitsysteme.

Der Graue Star ist eine der häufigsten Augenerkrankungen und tritt meistens in höherem Alter auf. Symptomatisch ist eine Trübung der Linse. Da es verschiedene Formen von Grauem Star gibt, können die damit einhergehenden Sehbehinderungen unterschiedlich sein. Die Sehschärfe nimmt ab, die Kontrastwahrnehmung verschlechtert sich, das Licht wird von der Trübung im Auge gestreut. Dazu kommt, dass es nicht unbedingt zu einer gleichmäßigen Trübung der Linse kommt. Einzelne Bereiche des Sichtfelds können in verschiedenem Ausmaß betroffen sein.

Einsatz in der Planungsphase

Im Sinne einer barrierefreien Architektur ist eine genaue Kenntnis der möglichen Sehbehinderungen unverzichtbar – insbesondere in den Bereichen Gebäudebeleuchtung und -leitsysteme. Katharina Krösl vom Institut für Visual Computing & Human-Centered Technology an der TU Wien hat mit ihrem Computergraphik-Team eine Virtual Reality-Brille entwickelt, die es möglich macht, die verschiedenen Formen von Grauem Star zu simulieren. Die Brille kann schon in der Planungsphase eingesetzt werden, um zu testen, ob sich in einem Gebäude oder einem Beleuchtungssystem auch Menschen mit Grauem Star zurechtfinden.

Erfassen der Parameter

Grundlegend war die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit der Augenärztin Sonja Karst von der Medizinischen Universität Wien. Gemeinsam haben die Forscher die Parameter der verschiedenen Sehbehinderungen erfasst und realisierten diese in einer Virtual Reality-Brille. Die Brille ermöglicht es, normalsichtige Versuchspersonen den jeweiligen Sehbehinderungen auszusetzen und so spezifische Tests durchzuführen. So ermittelte man zum Beispiel die maximale Distanz, in der Betroffene Hinweisschilder – wie etwa Notausgangswegweiser – noch erkennen können. Weiters ließ man die Probanden unterschiedliche Lichtverhältnisse in einer Küche beurteilen.

Ungleichmäßig getrübte Linse

Um das gesamte Spektrum der Sehbehinderungen abzudecken, wurden die Virtual Reality-Brillen mit Eyetrackern ausgestattet. Diese registrieren jede Veränderung der Blickrichtung und können somit auch Sehbehinderungen simulieren, die von einer ungleichmäßig getrübten Linse herrühren. Darüberhinaus ist das Bild, das von der Virtual Reality-Brille angezeigt wird, auch in Echtzeit anpassbar – um dem vom Grauen Star verursachten Seherlebnis möglichst nahe zu kommen, erklärt Michael Wimmer, Leiter der Rendering and Modeling Group des Forschungsbereichs Computergraphik. Dadurch kann man dem Bild leicht Unschärfe geben und Kontraste und Farbgebung verändern.

Blendeffekte

„Wichtig ist auch die Simulation von Blendeffekten“, fügt Katharina Krösl hinzu. Ein Beleuchtungssystem, das für gesunde Augen völlig normal wirkt, kann für Menschen mit Grauem Star unangenehm sein und das Erkennen bestimmter Objekte unmöglich machen. Zitat: „Besonders, wenn man helle Lichtquellen im Blickfeld hat, kann es passieren, dass das Licht von den Trübungen im Auge gestreut wird, sodass ein heller, diffuser Schein entsteht, der sehr störend sein kann.“

Erweiterung der Features

Schon jetzt sei das System sehr aussagekräftig für alle jene, die Grauen Star besser verstehen wollen, betont die Forscherin. Allerdings sei noch eine Erweiterung geplant. So wolle man mit Personen zusammenarbeiten, die an Grauem Star litten und sich kürzlich einer Operation unterzogen haben.

Wertvoller Forschungsbeitrag

Für die Forschung ist die neue Methode sehr hilfreich, erklärt 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.“ Durch die Virtual Reality-Brille kann jede beliebige Person dieser Sehbehinderung unkompliziert zu Testzwecken ausgesetzt werden. Das vereinfacht die Dinge sehr.

Die Virtual Reality-Simulation des Grauen Stars wird auf der Konferenz IEEEVR2019 in Japan präsentiert, die von 23. bis 27. März in Osaka abgehalten wird.

 

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