Forschungsfeld Digitaler Zwilling

Die Erfassung und Modellierung von Objekten oder Prozessen der realen Welt in einem digitalen Zwilling ermöglicht die Simulation, Vorhersage und Optimierung von Verfahren, die ganzheitliche Analyse von Objekten, Personen und Umgebungen und somit die Extraktion von Informationen, die sonst nicht direkt messbar sind. Außerdem führt die Rückkopplung der digitalen Informationen in die reale Welt zu neuartigen Assistenzsystemen und automatisierten Entscheidungshilfen. Das Fraunhofer HHI bietet mit seinen vielfältigen technologischen Kompetenzen Lösungen und bündelt diese im Geschäftsfeld Digitale Zwillinge.

Kompetenzen am Fraunhofer HHI

Digitale Zwillinge von Personen

  • Hochauflösende Erfassung und Modellierung von Personen
  • Erfassung und Synthese von 3D Körperbewegung und Gesichtsmimik
  • Lernen von charakteristischen Bewegungsmustern
  • Erfassung von Vitalparametern und Analyse von multi-modalen Patientendaten
  • Medizinische Bildverarbeitung und multimodale Bilddatenfusion

Digitale Zwillinge von Umgebungen, Objekten und Infrastrukturen

  • Kamerabasierte hochauflösende Geometrieerfassung von Umgebungen, Räumen und Objekten
  • 3D Bewegungs- und Verformungsschätzung
  • 2D/3D Szenenanalyse
  • Objekterkennung, -klassifikation, -lokalisation und Lageschätzung
  • Oberflächenanalyse und Schadensdetektion

Digitale Zwillinge für dynamische Prozesse

  • Erfassung und Simulation von Schallausbreitung
  • Lokalisierung und Modellierung von Wärmeverlusten an Gebäuden
  • Modellierung von Kanaleigenschaften für die drahtlose Kommunikation
  • Multispektrale Modellierung von Pflanzenphysiologischen Prozessen und Zuständen
  • Simulation der Ausbreitung von Schall, Wärme und elektromagnetischer Wellen

Anwendungen

Immersive Medien:

  • Virtuelle Personen für immersive Medien (Film, Games, VR/AR/XR)
  • Telepräsenz-, Telekollaborations- und Schulungssysteme

Industrie 4.0:

  • Automatisierte Überwachung und Prozessmodellierung in der Fertigung
  • Augmented Reality unterstützte Assistenzsysteme in Montage und Produktion

Medizin:

  • Computer-assistierte Chirurgie
  • Digitale Repräsentation von Patienten und Patientinnen für Therapie und Diagnose

Bau 4.0:

  • KI-basierte Bestandserfassung und BIM Modellerstellung von Gebäuden
  • AR Assistenz zur Unterstützung und Erfassung von Bauabläufen
  • Audiovisuellen Darstellung von Schallschutzmaßnahmen