Echtzeit-Erlebnisse im virtuellen Raum

25.04.2017

Sebastian von Mammen hat seit wenigen Wochen die Professur für Games Engineering an der Universität Würzburg inne. Um Spiele dreht sich bei ihm allerdings längst nicht alles.

Computer, die unmittelbar auf die Eingabe des Anwenders reagieren: Daran forscht – unter anderem – der Informatiker Sebastian von Mammen. (Foto: Gunnar Bartsch)

Er ist Professor für Games Engineering und beschäftigt sich mit der Entwicklung von Embryonen, mit Asteroiden, die in die Erdatmosphäre eintreten oder mit dem Verhalten von Bienenvölkern. Was das mit Computerspielen zu tun hat? „In all diesen Fällen kommt eine Technik zum Einsatz, die für die Entwicklung von Spielen konzipiert wurde“, erklärt Sebastian von Mammen. Deren Ziel ist es, Computerwelten so zu gestalten, dass sie der realen Welt so nahe wie möglich kommen. Und mit dieser Fähigkeit der perfekten Simulation, reicht ihr Anwendungsbereich weit über die üblichen Spielereien hinaus.

Interaktive echtzeitfähige Simulationen

Sebastian von Mammen hat seit dem 1. März 2017 die Professur für Games Engineering am Lehrstuhl für Informatik IX der Uni Würzburg inne und leitet die gleichnamige Forschungsgruppe. Interaktive echtzeitfähige Simulationen sind einer seiner Forschungsschwerpunkte. Echtzeitfähig: Das heißt: „Der Computer muss Inhalte so schnell berechnen können, dass er unmittelbar auf die Eingabe des Anwenders reagiert “, erklärt der Informatiker.

Solche Fähigkeiten sind in vielen Gebieten gewünscht. Bei Computerspielen, wenn es beispielsweise darum geht, die Deformation einer Motorhaube nach einem Zusammenstoß mit dem Gegner darzustellen, oder Wasser spritzen zu lassen, wenn der Held in eine Pfütze tritt. Beim Erstellen von Wettervorhersagen, wenn ein einzelner Parameter verändert wird, und die Auswirkungen auf das Klimageschehen vorhergesagt werden sollen. In der Biologie, um das Verhalten von Zellen in einem Organismus naturgetreu nachzubilden.

Spiele können auch ernsthaft sein

Sebastian von Mammen arbeitet mit seiner Gruppe daran, diese Technik weiterzuentwickeln und so zu gestalten, dass je nach Anwendungsgebiet und Anwender die optimalen Ergebnisse liefert. Schließlich braucht ein Biologe, der das Pflanzenwachstum simulieren will, ein anderes Arbeitsumfeld als zum Beispiel ein Medizinstudent, der die menschliche Anatomie im virtuellen Raum ergründet. Von „Spiel“ sprechen Informatiker übrigens auch in solchen Fällen, in denen es darum geht, Wissen digital zu vermitteln. Im Unterschied zu den reinen Computerspielen heißt es dann allerdings „Serious Games“ oder „Educational Games“. Auch an solchen Anwendungen forscht von Mammen.

Als Teil des Lehrstuhls IX für Mensch-Maschine-Interaktion sind Sebastian von Mammen und sein Team verantwortlich für sämtliche GameLab-Kurse des Bachelor-Studiengangs „Games Engineering“. Außerdem bieten sie Seminare über aktuelle Trends im Games Engineering an, eine Vorlesung zur Entwicklung virtueller Medieninhalte sowie, gemeinsam mit Professor Marc Latoschik, die beiden Vorlesungen „Interaktive Computergraphik“ und „Interaktive Künstliche Intelligenz“.

Der Studiengang Games Engineering

Wenn die Forschungsthemen der Professur für Games Engineering so breit gestreut sind, gilt das dann auch für die Lehre in dem gleichnamigen Studiengang? „Im Prinzip Ja“, sagt von Mammen. Wer sich also für das Games-Engineering-Studium an der Universität Würzburg entscheidet, landet nicht automatisch in der Games-Industrie. Weil die zukünftigen Absolventen beispielsweise wissen, wie sie neue Tools für bessere Interaktionsmöglichkeiten und neue Algorithmen für grafische Darstellungen entwickeln, seien sie auch in Bereichen jenseits der Spielewelt gefragte Experten.

Was ein Games-Engineering-Student mitbringen sollte? „Freude an interaktiver Auseinandersetzung mit dem Computer und den Drang, etwas Neues zu schaffen“, sagt Sebastian von Mammen. Extensives Vorwissen in den Bereichen Mathematik und Informatik sei nützlich, für die Aufnahme zum Studium ist dies jedoch keine Voraussetzung.

Zur Person

Sebastian von Mammen (Jahrgang 1980) hat an der Universität Erlangen von 2000 bis 2005 Informatik auf Diplom studiert. Anschließend wechselte er an die University of Calgary (Kanada), wo er 2009 mit einer Arbeit über Swarm Grammars: Modeling Computational Development promoviert wurde.

Von 2009 bis 2012 forschte er als Postdoc an der University of Calgary in dem Projekt LINDSAY Virtual Human. Von Mammen koordinierte dort die Arbeit eines Teams von Designern und Programmierern, um interaktive Softwareplattformen für die medizinische Lehre zu entwickeln. Im Mittelpunkt stand die Frage, wie etabliertes biologisches und medizinisches Wissen zugänglich modelliert und interaktiv erlebbar gemacht werden kann.

2012 wechselte Sebastian von Mammen an die Universität Augsburg. Dort habilitierte er sich im Jahr 2016 mit einer Arbeit über Interactive Self-Organisation. Der Informatiker untersuchte dabei die Frage, welche Ansprüche die Anwendungsgebiete Games Engineering, Serious Games, Kunst, Architektur, Biologie und Medizin an interaktive Modellierung und Simulation stellen, welche Repräsentationen ins Feld geführt werden müssen und wie man die entstehende Rechenkomplexität beherrschen kann.