KityVR

Künstliche Intelligenz für die Erstellung von CityGML Modellen und VR Visualisierung

Ausgangssituation/Motivation

3D-Stadtmodelle können verwendet werden, um Stakeholder wie politische EntscheidungsträgerInnen, Stadtplaner, Energieversorger und Energielieferanten sowie BürgerInnen bei Entscheidungen zu unterstützen sowie die Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit zu verbessern. CityGML ist ein internationaler, weit verbreiteter Standard des Open Geospatial Consortiums zur Modellierung, Speicherung und dem Austausch von 3D-Stadtmodellen. Die höchste Form der Visualisierung in diesem Bereich ist der Einsatz von Virtual Reality Technologie.

Inhalte und Zielsetzungen

Das Open Geospatial Consortiums betrachtet die Verbindung von Virtual Reality und CityGML als eine der größten Herausforderung der Forschung und Entwicklung. In diesem Projekt werden zwei zentrale Forschungsaspekte im Bereich von 3D-Stadtmodellen adressiert.

Wie kann Virtual Reality als die höchste Form der Visualisierung im Bereich von 3D-Stadtmodellen eingesetzt werden? Welche Use-Cases gibt es für Virtual Reality im Bereich von 3D-Stadtmodellen?

Die Modellierung der energietechnischen Struktur von größeren urbanen Einheiten ist von einem Mangel an beschreibenden Eingabedaten geprägt. In vielen Fällen sind Datensätze nicht vollständig oder bestimmte Anwendungsfälle erfordern zusätzliche Informationen, die nicht im entsprechenden Datenmodell dargestellt werden. Des Weiteren ist davon auszugehen, dass Virtual Reality Anwendungen zusätzliche Daten benötigen, die weder im aktuellen CityGML Format, noch in ADE Erweiterungen enthalten sind. In all diesen Fällen ist ein "Enrichment" des ursprünglichen Datensatzes notwendig, um alle erforderlichen Daten zur Verfügung zu stellen.

Methodische Vorgehensweise

Virtual Reality Use-Cases werden gemeinsam mit Stakeholdern und UserInnen erarbeitet; der Fokus liegt auf energierelevanten Anwendungen. Im Projekt wird eine Methodik entwickelt, die eine automatische Erstellung von Virtual Reality Inhalten aus CityGML Modellen in Kombination mit energierelevanten Erweiterungen ermöglicht. 

Des Weiteren werden die Resultate dynamischer Simulationsergebnissen energetischer Analysen wie beispielsweise der Strom-, Wärme- und Kältebedarf eines Quartiers virtuell dargestellt.

Abschließend werden Möglichkeiten und Grenzen von Virtual Reality im Bereich der 3D-Stadtmodellierung in Abstimmung mit relevanten Stakeholdern ausgelotet.

Im Bereich von Enrichment werden statistische Methoden und künstliche Intelligenz eingesetzt, um fehlende Informationen anhand anderer Attribute und heuristischen Ansätzen zu berechnen.

Erwartete Ergebnisse

Im Projekt wird eine Methodik für das Enrichment von CityGML Modellen entwickelt und in einem realen Testgebietes evaluiert. Außerdem werden VR-Use Cases entwickelt und in einem realen Testgebiet evaluiert.

Projektlaufzeit

01. Oktober 2020 - 30. September 2021

Projektleitung
Technische Universität Graz - Institut für Softwaretechnologie

Projektpartner
Technische Universität Graz - Institut für Bauphysik, Gebäudetechnik und Hochbau
Technische Universität Graz - Institute of Interactive Systems and Data Science
Technische Universität Graz - Institut für Wärmetechnik

Finanzierung:
Das Forschungsprojekt KityVR wird durch die Österreichische Forschungsfördergesellschaft im Rahmen der 7. FFG Stadt der Zukunft Ausschreibung unterstützt.

Stadt der Zukunft ist ein Forschungs- und Technologieprogramm des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie. Es wird im Auftrag des BMK von der Österreichischen Forschungsförderungs- gesellschaft gemeinsam mit der Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft mbH und der Österreichischen Gesellschaft für Umwelt und Technik ÖGUT abgewickelt.