Projekt 17487/01

Machbarkeitsstudie für ein Visualisierungstool – Analyse des Bedarfs und der Machbarkeit eines computergrafischen Visualisierungssystems für interaktive Planungs- und Umsetzungsprozesse auf Landschaftsebene

Projektdurchführung

Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung ZALF e. V. Programmbereich 2 "Landnutzung und Governance"
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Gutachter der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) und die DBU haben dem ZALF empfohlen, den Projektantrag aus dem Jahr 1999: Sehen, Verstehen, Umsetzen - computergrafisch unterstützte Akteursbeteiligung in der umweltorientierten Planung von Landschaften zunächst zurückzustellen und eine Machbarkeitskeitsstudie zu beantragen.
Die Studie soll Zielgruppen und das Anforderungsprofils an die zu entwickelnde Software zur 3D-Landschaftsvisualisierung spezifizieren, eine Marktanalyse umfassen, insgesamt eine stärkere Einbindung von Planern gewährleisten und die Abstimmung mit der Vorstudie des Bundesamts für Naturschutz (BfN), Außenstelle Leipzig Interaktiver Landschaftsplan einschließen. Zusätzlich wird auch die technische Realisierbarkeit untersucht.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Klärung des Bedarfs und die Produktspezifikation erfolgt Iterativ und partizipativ mit Vertretern der Zielgruppe und IT-Experten. Im Auftrag des ZALF wird vom ATELIER BERNBURG und der Hochschule Anhalt, Forschungsbereich Landschaftsinformatik eine unabhängige Umfrage bei potenziellen Anwendern eines Visualisierungstools und ihrer potenziellen Auftraggeber durchgeführt. Es werden über Tausend Planungsbehörden, -büros und Visualisierungsdienstleister auf der Grundlage einer einwohnerbezogenen Stichprobe mit einem schriftlichen bzw. über einen Online-Fragebogen befragt. In einem Demonstrationsvorhaben werden für einen kleinen Landschaftsausschnitt Szenarien der Landschaftsentwicklung mit verfügbarer Technologie 3D-visualisiert und mit lokalen Akteuren diskutiert. Existierende Software zur 3D-Landschaftsvisualisierung wird recherchiert und hinsichtlich ihres Leistungsvermögens bewertet. Eine computergrafische Expertise der Firma Indeed GmbH dient zur Abschätzung der techni-schen Machbarkeit und zur Ermittlung des Aufwands.


Ergebnisse und Diskussion

Während der Kostenrahmen eingehalten wurde, gab es aufgrund eines verzögerten Fragenbogenentwurfs einen verspäteten Rücklauf; damit wurde insgesamt eine (kostenneutrale) Verlängerung des Projektes notwendig.Bei der anvisierten Zielgruppe besteht ein deutlicher Bedarf nach einem Einsatz von modernen computergrafischen Verfahren zur 3D-Landschaftsvisualisierung. Die Zielgruppe des zu entwickelnden Werkzeugs teilt sich in Nutzer - das sind Akteure, Entscheidungsträger, Auftraggeber sowie die allgemeine Öffentlichkeit (End-User), und Anwender - das sind in erster Linie beauftragte Landschaftsplaner bzw. spezielle Visualisierungsdienstleister (Content-Provider). Die Umfrageergebnisse und die Beispiels-Visualisierungen haben deutlich gemacht, dass das Erstellen von 3D-Landschaftsszenen mit verfügbarer Software noch erhebliche manuelle, zeitaufwendige Bearbeitung erfordert. Obwohl Anwender i.d.R. mit 3D-Visualisierungen auf großes Interesse bei Auftraggebern stoßen, ist bisher kaum eine angemessene Vergütung des Aufwandes zu erwarten. Es wurden Schwierigkeiten beim Datenaustausch mit anderen Programmen und das Fehlen von Schnittstellen für eine GIS- und Datenbankgestützte Visualisierung bemängelt. In den Antworten werden die Erwartungen an ein Visualisierungstool deutlich: die realitätsnahe Abbildung von Pflanzen und Biotopen und schnellere Bildgenerierung. Im partizipativen Iterationspro-zess konnten die Leistungsmerkmale eingegrenzt und zahlreiche innovative Funktionen wie Echtzeit-Darstellung, Spaziergängerperspektive für ein neues Werkzeug zur computergrafisch unterstützten Ak-teursbeteiligung identifiziert werden. Bspw. haben Planer und Visualisierer noch keine digitalen Tools und Technologien, die den richtigen Einsatz von Abstraktionsgraden in der Darstellung von Landschaftsbild und Naturhaushalt ermöglichen (skizzenhafte 3D-Repräsentation, Visualisierung nicht-sichtbarer ökologischer Prozesse und Zustände des Naturhaushalts).
Ausgehend von Darstellungen die mit heutigen 3D-Graphikkarten bereits möglich sind und dem Performance-Zuwachs durch Hardware-Fortschritte sowie daran orientierten algorithmischen Neuentwicklungen innerhalb der nächsten drei Jahre, erscheint das Ziel, nämlich die flexible Erzeugung von realitätsnahen Landschaftsszenen sowie deren interaktive Darstellung erreichbar.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

- Website mit deutscher und englischer Online-Version des Fragebogens.
- ZALF-Presseerklärung.
- Verteilung von 2000 Flyern zur Machbarkeitsstudie.
- Links und Notizen auf nationalen und internationalen Websites und Online-Foren.
- Vortrag im Rahmen eines ZALF-Institutskolloquiums und Publikation im ZALF-Bericht 44.
- Bericht über das Projekt und den Spezifikationsworkshop in der Garten+Landschaft.
- Vortrag, Posterbeitrag und Publikation GeoVisC2000 (Münster).
- Computerpräsentation und Posterbeitrag am GRANO-/ ZALF-Stand auf der Grünen Woche 2001.
- Fachgespräche mit Vertretern der Firmen ESRI und AutoDesk/Discreet (z.B. auf der CeBit 2001).
- Vortrag und Computerpräsentation auf der Konferenz Virtuality in Landscape Architecture.


Fazit

Eine überwältigende Zahl potenzieller Anwender als auch die Akteure des Demonstrationsvorhabens betrachten 3D-Landschaftsvisualisierung als conditio sine qua non einer künftigen Umweltplanung. Geier, Egger & Muhar betonen auf der CORP 2001, dass sich für Anwender die Frage nach der Integration von Landschaftsvisualisierungssystemen in den Arbeitsablauf eines Planungsprozesses stellt. Während einige Teilaspekte der Bedeutung photorealistischer Visualisierungen schon gut untersucht seien, fehle derzeit noch ein umfassendes Modell für die Rolle der neuen Medien für die Kommunikation im Planungsprozess. Darüber hinaus wird in Zusammenarbeit mit der geplanten BfN-Hauptstudie zu untersuchen sein, ob eine computergrafisch unterstützte Akteursbeteiligung zu einer Verbesserung der Kommunikation, der Akzeptanz, und damit letztendlich auch der Umweltsituation führen kann.
Es gibt derzeit keine vergleichbare Software, die den im Rahmen der Studie festgestellten Anforderungen der Praxis und den computergrafischen Möglichkeiten gerecht wird. Eine Aufwandsanalyse hat gezeigt, dass ein Tool im Sinne einer kompletten Arbeitsumgebung unter den gegebenen Beschränkungen nicht realisierbar ist. Anwender wollen zudem kein neues Komplettsystem, in das sie sich neu einarbeiten müssen, das hohe Investitionskosten erfordert, das mit vorhandener Software wohl möglich nicht Datenkompatibel ist und das teilweise redundante oder nicht benötigte Funktionen anbietet. Mit den geplanten 3D-Modellierungs- und Autorentools wird statt dessen ein Set von mehreren, aufeinander abgestimmten Tools, unter Einbeziehung von kommerziell oder frei verfügbaren Werkzeugen und einer Skriptingsprache, vorgeschlagen. Das Anwendersystem hat ein Marktpotential von 5.000-10.000 im deutschsprachigen Raum und weltweit von 50.000-100.000 Lizenzen. Für Nutzer sollen einfach zu bedienende 3D-Player (Renderer), ggf. unter Verwendung einer Game-Engine, entwickelt werden.