DIDYMOS-XR

DIDYMOS-XR: Dynamische und verantwortungsvolle Digitale Zwillinge für XR

DIDYMOS-XR ist ein europäisches Forschungsprojekt, das sich auf die Weiterentwicklung der Erstellung und Nutzung von Digitalen Zwillingen konzentriert – hochpräzisen digitalen Repräsentationen realer Umgebungen, Maschinen und Prozesse. Das Projekt reagiert auf den wachsenden Bedarf an dynamischen und kontinuierlich aktualisierten 3D-Modellen, die als Grundlage für fortschrittliche Extended-Reality-(XR)-Anwendungen in städtischen, industriellen und kollaborativen Szenarien dienen. Durch die Kombination von Computer Vision, Sensorfusion und Künstlicher Intelligenz (KI) zielt DIDYMOS-XR darauf ab, statische 3D-Scans in lebendige, semantisch angereicherte Digitale Zwillinge zu verwandeln, die sich kontinuierlich mit der realen Welt verändern.

Um diese Vision zu verwirklichen, entwickelt DIDYMOS-XR robuste und skalierbare Methoden zur 3D-Szenenrekonstruktion aus heterogenen Datenquellen wie LiDAR, RGB-Kameras, Drohnen und IoT-Sensoren. Diese Methoden ermöglichen die Integration von multitemporalen und multimodalen Daten – erfasst unter unterschiedlichen Umweltbedingungen – zu kohärenten, präzisen Abbildungen realer Umgebungen. Eine KI-basierte semantische Analyse erlaubt es dem System, Objekte automatisch zu erkennen und zu aktualisieren, wodurch Sensordaten mit realen Funktionen verknüpft werden. Das daraus entstehende Framework unterstützt XR-Anwendungen, die ein hohes Maß an Realismus, Präzision und Synchronität erfordern, wie etwa industrielle Instandhaltung, Stadtplanung, Sicherheitsschulungen und kollaboratives Design.

Über die technologische Innovation hinaus verfolgt DIDYMOS-XR einen nutzerzentrierten und ethisch verantwortungsvollen Ansatz. Das Projekt integriert Privacy-by-Design- und Ethics-by-Design-Prinzipien, um sicherzustellen, dass sensible Daten während der Erfassung, Verarbeitung und Nutzung geschützt bleiben. Die Validierung erfolgt anhand von fünf realen Anwendungsfällen, bei denen die Technologien gemeinsam mit Endnutzern entwickelt und getestet werden, um Benutzerfreundlichkeit, Transparenz und gesellschaftlichen Nutzen zu gewährleisten. Durch diesen interdisziplinären Ansatz trägt DIDYMOS-XR zur europäischen Führungsrolle im Bereich ethischer, KI-gestützter XR-Technologien bei und ebnet den Weg für skalierbare, vertrauenswürdige Ökosysteme Digitaler Zwillinge.

Arbeitspakete (Work Packages)

• WP1 – Projektmanagement

  Gewährleistet den technischen, organisatorischen und finanziellen Erfolg des Projekts. Etabliert Kommunikations- und Berichtstrukturen, koordiniert wissenschaftliche Aktivitäten, stellt Qualitätskontrolle sicher, verwaltet Forschungsdaten und überwacht die fristgerechte Lieferung der Projektergebnisse gemäß dem Grant Agreement.

• WP2 – Nutzerzentrierte Entwicklung

  Definiert Benchmarks und Bewertungskriterien für XR-Anwendungen. Überwacht die Einhaltung ethischer Standards und der DSGVO, implementiert Privacy- und Ethics-by-Design-Prinzipien in allen Entwicklungsphasen und arbeitet mit dem Ethics Advisory Board zusammen, um verantwortungsvolle Innovation und Nutzervertrauen sicherzustellen.

• WP3 – Welterfassung und Synchronisation

  Entwickelt Methoden zur Integration von Daten aus stationären und mobilen Sensoren, kombiniert hoch- und niedrigauflösende Eingaben für eine großskalige 3D-Rekonstruktion, untersucht semantisches und dynamisches Szenenverständnis und implementiert eine automatische Synchronisation zwischen physischer Umgebung und digitalem Zwilling.

• WP4 – Lokalisierung, Kartierung und Rendering

  Entwickelt hochpräzise Lokalisierungsalgorithmen unter Verwendung eines Multi-Sensor-Ansatzes. Erforschung von Verfahren zur automatischen Kartenaktualisierung sowie adaptivem Rendering, das die visuelle Qualität und Performance auf unterschiedlichen Geräten und Anzeigeumgebungen optimiert.

• WP5 – XR-Anwendungen und Validierung

  Integriert die in WP3 und WP4 entwickelten Technologien in XR-Demonstratoren in den Bereichen Smart City und Industrieproduktion. Führt nutzerzentrierte Validierungsexperimente durch, um technische Leistung, Benutzerfreundlichkeit, Quality of Experience (QoE) und Praxistauglichkeit zu bewerten.

• WP6 – Verbreitung und Kommunikation

  Steigert das Bewusstsein relevanter Stakeholder und Interessengruppen, unterstützt die Verwertungs- und Innovationsstrategie und setzt den Kommunikations- und Verbreitungsplan des Projekts um. Fördert die Einbindung von Industrie- und Forschungspartnern und unterstützt die Standardisierung und Sichtbarkeit der DIDYMOS-XR-Ergebnisse.

Anwendungsfälle (Use Cases)