TriVis Weather Graphix

TriVis Weather Graphix (TriVis) ist ein seit 1992 entwickeltes Softwaresystem zur Visualisierung meteorologischer Daten, das ursprünglich am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung im Auftrag des Deutschen Wetterdienstes und in Zusammenarbeit mit diesem für Wetterdarstellungen im Fernsehen entwickelt wurde. Seit 1995 wird es von der daraus hervorgegangenen ask – Innovative Visualisierungslösungen GmbH weiterentwickelt, die heute der Hersteller ist. Das System wird international bei staatlichen und privaten Wetterdiensten sowie bei nationalen und regionalen Rundfunkanstalten eingesetzt.

Geschichte

Entstehung (die Jahre von 1990 bis 1994)

Ende 1990 entstand die Idee, dass man auf Basis von Bewölkungsinformationen aus numerischen Wettervorhersagemodellen ähnliche Animationen erstellen könnte, wie dies schon mit Satellitenbildern (Infrarotkanal von Meteosat-4) möglich war. Auf diesen Satellitenfilmen war nämlich die Dynamik des Wetters gut zu erkennen. Diese Idee eines „Pseudo-Satellitenfilms“ wurde vom Süddeutschen Rundfunk (SDR) und dem Deutschen Wetterdienst als Frage nach einer geeigneten mediengerechten Visualisierung von Wolkenvorhersagedaten für das Fernsehen entwickelt und vom Deutschen Wetterdienst als Projektvorschlag an das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung in Darmstadt herangetragen. Der offizielle Projektbeginn erfolgte zu Ostern 1992 in der Abteilung Visualisierung und Simulation (A4). Das System trug zunächst den Namen „Triton“.

Im Dezember 1992 fand die erste Ausstrahlung im Wetterbericht des SDR statt. Ab Januar 1993 wurde das System täglich im Sendebetrieb eingesetzt. Im selben Jahr erschienen die ersten wissenschaftlichen Publikationen zu dem System (noch unter dem Namen „Triton“). Das System ist seitdem beim Deutschen Wetterdienst installiert und die damit erstellten Wetteranimationen wurden bereits durch den SDR und den Hessischen Rundfunk ausgestrahlt, unter anderem im ARD-Mittagsmagazin und in Regionalprogrammen.

Wegen eines Konflikts um die Rechte am Namen „Triton“ wurde das System später in „TriVis“ umbenannt.

Erste internationale Kunden und Ausgründung (die Jahre von 1995 bis 1999)

1995 wurde einem an der Entwicklung beteiligten Mitarbeiter des Institut für Graphische Datenverarbeitung der Joseph-von-Fraunhofer-Preis für die laiengerechte Visualisierung meteorologischer Daten verliehen.

Im selben Jahr entstand durch Ausgründung aus dem Institut für Graphische Datenverarbeitung das Unternehmen ask - Innovative Visualisierungslösungen für die weitere Entwicklung und Vermarktung der Software (erste Eintragung ins Handelsregister am 24. Juli 1995). Der Deutsche Wetterdienst meldete im November 1995 die Wortmarke „TriVis“ beim Deutschen Patent- und Markenamt an. Sie wurde im März 1996 für wirtschaftliche Beratungen und Gutachten über Wetter- und Klimaerscheinungen eingetragen und ist bis heute auf den Deutschen Wetterdienst registriert.

Im Oktober 1995 wurde die neue Grafikgeneration erstmals abends in der ARD-Wettervorhersage gesendet und es wurde die Zusammenarbeit mit dem schwedischen Wetterdienst SMHI gestartet. Im selben Jahr wurde das System für einen Dokumentarfilm des WDR zum zehnten Jahrestag der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl eingesetzt, um die historische Ausbreitung von Niederschlägen über mehreren europäischen Regionen zu visualisieren. TriVis wurde auf dem „Festival Meteo“ in Paris präsentiert. Der Deutsche Wetterdienst produzierte Wettervorhersageanimationen u. a. für Sat.1 und arte.

1997 erschien eine Dissertation zur Visualisierung meteorologischer Daten, die dem System ein eigenes Kapitel widmete. Im August/September 1997 wurde mit TriVis auf der Internationalen Funkausstellung in Berlin erstmals live eine dreidimensionale Wetterpräsentation aus einem virtuellen Studio gezeigt. An diesem Projekt waren das Institut für Graphische Datenverarbeitung, der Deutsche Wetterdienst, der Hessische Rundfunk, die Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung, die Kunsthochschule für Medien Köln und das Institut für Rundfunktechnik beteiligt. Im November desselben Jahres wurde das System beim Sixth Workshop on Meteorological Operational Systems des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage in Reading vorgestellt. 1998 kam die Technik beim dreidimensionalen Rendering für die Tour de France zum Einsatz. 1999 folgte eine weitere wissenschaftliche Veröffentlichung auf dem gemeinsamen Symposium von Eurographics und IEEE TCVG.

Weitere internationale Verbreitung und Gegenwart (seit 2000)

Im Jahr 2000 war TriVis das offizielle Wettervisualisierungssystem der Olympischen Sommerspiele in Sydney. Im selben Jahr erschien eine erweiterte Zeitschriftenfassung der Publikation von 1999, ebenso ein eigenständiges Kapitel zur Animation meteorologischer Daten für Massenmedien in einem Sammelband zur kartographischen Animation. 2006 wurde TriVis anlässlich der Fußball-Weltmeisterschaft in Deutschland auch beim ZDF eingesetzt.

Das Bild zeigt eine Visualisierung von Wolkendaten eines numerischen Wettervorhersagemodells mit TriVis im Jahr 2001. Man sieht eine leicht nach hinten gekippte Deutschlandkarte, über der die Wolkendaten leicht aufgewölbt schweben. Durch das Kippen und das Anheben und leichte Wölben der Wolkenschicht entsteht der perspektivische räumliche Eindruck.
Visualisierung von Wolkendaten eines numerischen Wetter­vorhersage­modells mit TriVis im Jahr 2001
Dieses Foto zeigt eine Silicon Graphics O2 Workstation mit einem angeschlossenen Flachbildschirm. Darauf zu sehen ist die Benutzungsoberfläche von TriVis Weather Graphix, mit der gerade Wolkendaten visualisiert werden. Man sieht die Bedienknöpfe und Statusausgaben der Software.
Einsatz von TriVis auf einer Silicon-Graphics-O2-Workstation im Jahr 2005

2017 meldete das aus dem Institut für Graphische Datenverarbeitung hervorgegangene Unternehmen ask - Innovative Visualisierungslösungen beim Deutschen Patent- und Markenamt die Wortmarken „TriVis Weather Graphix“ und „trivis“ an.

2020 bis 2023 erweiterte ask - Innovative Visualisierungslösungen seine auf TriVis basierende Zusammenarbeit mit dem Deutschen Wetterdienst im Forschungsprojekt „Met4Airports“ des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur, das mithilfe künstlicher Intelligenz wetterbedingte Betriebseinschränkungen vorhersagbar machen sollte.

TriVis wird weiterhin international von Wetterdiensten und Rundfunkanstalten eingesetzt: 2022 entschied sich der norwegische Rundfunk NRK nach europaweiter Ausschreibung für TriVis als neues Grafiksystem für die Fernsehwettervorhersage. und der kroatische Rundfunk HRT erstellt weiterhin mit TriVis seine Wettergrafiken zur Darstellung der Luftdruck- und Temperaturentwicklung etc. Der Deutsche Wetterdienst beschrieb 2023 den fortgesetzten Einsatz von TriVis bei der Produktion von Wetter- und Warnvideos. 2025 veröffentlichte der slowenische Wetterdienst ARSO seine Beschaffung zur Erneuerung ihrer TriVis-Lizenzen und der irische Wetterdienst Met Éireann wählte TriVis ebenfalls nach einem öffentlichen Vergabeverfahren als Wettergrafiksystem aus.

Technische Merkmale

TriVis dient der automatisierten wie auch interaktiven Erzeugung zwei- und dreidimensionaler Animationen aus den Daten numerischer Wettervorhersagemodelle, Wetterbeobachtungen, Punktterminprognosen, Blitzortungen sowie aus Satelliten- und Radardaten. Dabei werden viele verschiedene Datenformate von Standards der Weltorganisation für Meteorologie (z. B. GRIB2) oder Industriestandards (z. B. GeoTIFF, XML) unterstützt.

Zur realistisch wirkenden Darstellung von Wolken verwendet das System seit seinen frühen Versionen fraktale Verfahren, insbesondere die sogenannte Rescale-and-Add-Technik, mit der aus meteorologischen Parametern wie Bewölkungsgrad, Wolkendichte oder Niederschlagsart realistisch wirkende, zweidimensional berechnete, aber dreidimensional wirkende Wolkenobjekte erzeugt werden.

Die Ausgabe kann als Videosequenz für den Rundfunk, als Inhalt für Online- und Social-Media-Angebote sowie im Vektorformat EPS für den Druck (z. B. für Zeitungswetterkarten) erfolgen. Zusätzlich lässt sich das System in virtuelle Studioumgebungen integrieren (Fill und Key-Videosignale, animierte Texturen).

Die ursprüngliche Softwareversion des DWD/IGD-Projekts war auf IRIX in C unter X11/OSF-Motif auf Workstations des Herstellers Silicon Graphics (beispielsweise Onyx, Indigo2, O2, Octane) realisiert. Die neue, von ask - Innovative Visualisierungslösungen hergestellte Version basiert seit den 2000er-Jahren auf Linux und ist in C++ und Python mit der Bibliothek Qt für die Benutzungsoberfläche sowie OpenGL mit Shadern für die Grafikausgabe realisiert.

Rezeption

Der Medienwissenschaftler Rolf F. Nohr analysierte 2002 die mit TriVis erzeugten Wetterflüge der ARD und diskutierte dabei Schwierigkeiten der räumlichen Orientierung sowie den möglichen Eindruck einer zeitlichen Wetterentwicklung, obwohl die Darstellung einen festen Prognosezeitpunkt wiedergab. 2005 entstand an der Fachhochschule Gießen-Friedberg in Kooperation mit dem Hessischen Rundfunk eine Diplomarbeit, die TriVis als Datengrundlage für eine neu entwickelte Echtzeitanwendung zur Simulation von Wetterflügen nutzte. Der Deutsche Wetterdienst bezeichnete TriVis anlässlich des 25-jährigen Bestehens des Systems 2015 als Erfolgsgeschichte, aus der ein weltweit erfolgreiches Wettervisualisierungssystem hervorgegangen sei.

Die im Umfeld von TriVis entstandenen wissenschaftlichen Publikationen werden bis in die Gegenwart in Fachliteratur zur meteorologischen Visualisierung zitiert.

Einzelnachweise

  1. 1 2 3 4 5 Stefan Grebe: TriVis: Vision wird Realität. In: Business Geomatics, 4. März 2016, https://www.business-geomatics.com/trivis-vision-wird-realitaet/, abgerufen am 14. September 2026
  2. 1 2 3 4 5 6 7 Deutscher Wetterdienst: 25 Jahre Wetteranimation aus dem Computer im deutschen Fernsehen. Pressemitteilung, 9. Dezember 2015, https://www.dwd.de/DE/presse/pressemitteilungen/DE/2015/20151209_trivis_news.html, abgerufen am 14. September 2026
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Petra Blachetta: Visibilität des INI-GraphicsNet – Die Darmstädter, deutsche und europäische Sicht, insbesondere gesehen durch die Printmedien. INI-Publications and Book Series, Band 2, INI-GraphicsNet Stiftung, Darmstadt 2002, ISBN 3-8167-6145-3, S. I-210–I-222.
  4. 1 2 3 4 Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung: Jahresbericht 1996. Darmstadt 1997.
  5. ↑ F. Schroder, "Visualizing meteorological data for a lay audience," in IEEE Computer Graphics and Applications, vol. 13, no. 5, pp. 12-14, Sept. 1993, https://doi.org/10.1109/38.232094
  6. ↑ Sakas, G., Schröder, F. and Koppert, H.-J. (1993), Pseudo-Satellitefilm Using Fractal Clouds to Enhance Animated Weather Forecasting. Computer Graphics Forum, 12: 329-338. https://doi.org/10.1111/1467-8659.1230329 (Eurographics ’93).
  7. ↑ Hans-Joachim Koppert, Florian Schröder, Georgios Sakas: Visualizing DWD’s Numerical Output for the Public. American Meteorological Society, Ninth International Conference on Interactive Information and Processing Systems for Meteorology, Oceanography, and Hydrology (IIPS), 1993.
  8. ↑ c't 4/1996, Georg Schnurer, Goldader 'Triton' - Handhabe für Abmahner auch in Windows 95, S. 62–65
  9. ↑ Fraunhofer-Gesellschaft: Joseph-von-Fraunhofer-Preisverleihung 1995. Liste der Preisträger, Jahrestagung Braunschweig 1995, https://www.fraunhofer.de/de/ueber-fraunhofer/profil-struktur/geschichte-fraunhofer/chronik/1990-1999.html#5 abgerufen am 14. September 2026
  10. ↑ Handelsregister B des Amtsgerichts Darmstadt, HRB 6177.
  11. ↑ Deutsches Patent- und Markenamt, DPMAregister, Registernummer 39546438 „TriVis“, Inhaber Deutscher Wetterdienst, https://register.dpma.de/DPMAregister/marke/register/395464382/DE
  12. ↑ Silke Hansen: …und jetzt das Wetter – Die beliebteste Minute der Tagesschau. Delius Klasing, Bielefeld 2020, S. 20 f., ISBN 978-3-667-11947-6
  13. ↑ Computer Zeitung, Kurz notiert: Wetteranimation, 26. Jahrgang Nr. 47, 23. November 1995
  14. ↑ SMHI: Nytt väder i rutan. In: Medvind, Nr. 1/1999, PDF-S. 2 (schwedisch), abgerufen am 9. September 2026.
  15. ↑ Frankfurter Rundschau, Wetter-Wissen als Markt der Zukunft, 11. April 1996, S. 21
  16. ↑ Wirtschaftswoche, Zu komplex: Per Internet läßt sich bald die standortabhängige, individuelle Wettervorhersage abrufen, Nr. 14, 28. März 1996, S. 108–109
  17. ↑ Florian Schröder: Visualisierung meteorologischer Daten. Springer, Berlin/Heidelberg 1997, ISBN 978-3-540-61596-5, https://doi.org/10.1007/978-3-642-60522-2
  18. 1 2 3 4 Hans-Joachim Koppert, Florian Schröder, Elke Hergenröther, Miriam Lux, Andrzej Trembilski: 3D Visualisation in Daily Operation at the DWD. In: Proceedings of the Sixth ECMWF Workshop on Meteorological Operational Systems, 17.–21. November 1997, Reading, Vereinigtes Königreich, S. 119–142. https://www.ecmwf.int/sites/default/files/elibrary/1997/10532-3-d-visualisation-daily-operation-deutscher-wetterdienst.pdf
  19. ↑ Helmut Haase, Markus Bock, Elke Hergenröther, Christian Knöpfle, Hans-Joachim Koppert, Florian Schröder, Andrzej Trembilski, Jens Weidenhausen: Where Weather Meets the Eye – A Case Study on a Wide Range of Meteorological Visualisations for Diverse Audiences. In: Data Visualization ’99, Proceedings of the Joint Eurographics and IEEE TCVG Symposium on Visualization, Springer, Wien 1999, S. 261–266., https://doi.org/10.1007/978-3-7091-6803-5_25
  20. ↑ Helmut Haase, Markus Bock, Elke Hergenröther, Christian Knöpfle, Hans-Joachim Koppert, Florian Schröder, Andrzej Trembilski, Jens Weidenhausen: Meteorology Meets Computer Graphics – A Look at a Wide Range of Weather Visualisations for Diverse Audiences. In: Computers & Graphics, Bd. 24, Nr. 3, 2000, S. 391–397., https://doi.org/10.1016/S0097-8493(00)00035-2
  21. ↑ Florian Schröder: Animation meteorologischer Daten für Massenmedien. In: Gerd Buziek, Doris Dransch, Wolf-Dieter Rase (Hrsg.): Dynamische Visualisierung – Grundlagen und Anwendungsbeispiele für kartographische Animationen. Springer, Berlin/Heidelberg 2000, S. 159–174., ISBN 3-540-66327-4
  22. ↑ Deutsches Patent- und Markenamt, DPMAregister, Registernummer 302017204720 „TriVis Weather Graphix“, https://register.dpma.de/DPMAregister/marke/register/3020172047204/DE
  23. ↑ Deutsches Patent- und Markenamt, DPMAregister, Registernummer 302017206495 „trivis“, https://register.dpma.de/DPMAregister/marke/register/3020172064958/DE
  24. ↑ Deutscher Wetterdienst: Met4Airports – Vorhersage wetterbedingter Betriebseinschränkungen an großen deutschen internationalen Verkehrsflughäfen mit Hilfe Künstlicher Intelligenz. Projektpräsentation, dwd.de., https://www.dwd.de/DE/fachnutzer/luftfahrt/kufo/Fachvortraege/met4airports_download.pdf
  25. ↑ DFS Deutsche Flugsicherung GmbH: Pressemitteilung zum Forschungsprojekt Met4Airports, Januar 2021., https://www.dfs.de/homepage/de/medien/presse/2021/29-01-2021-wetterdaten-besser-mit-betriebsdaten-von-flughaefen-verbinden/
  26. ↑ Bessere Wetterprognosen: Mit Computern in den Kampf gegen Verspätungen. In: aeroTELEGRAPH, 2021., https://www.aerotelegraph.com/flughaefen/mit-computern-in-den-kampf-gegen-verspaetungen/jr6ky57
  27. ↑ Amtsblatt der Europäischen Union / Tenders Electronic Daily, Bekanntmachung Nr. 623962-2022: „NRK MA3456-22E – Graphical system for television weather forecasts“, ted.europa.eu, 2022.
  28. ↑ Zoran Vakula: Tlaka i temperature novi prikaz kao svojevrsni vremenski putokaz. Hrvatska radiotelevizija, 15. April 2022 (kroatisch).
  29. ↑ Jacqueline Kernn: Blick hinter die Kulissen – TV-Studio. Deutscher Wetterdienst, veröffentlicht auf Wetterdienst.de, 22. Januar 2023.
  30. ↑ Agencija Republike Slovenije za okolje: Orodje TriVis Weather Graphix – obnovitev licenc ter podaljšanje podpore za uporabo sistema. GOV.SI, 24. Februar 2025 (slowenisch).
  31. ↑ Amtsblatt der Europäischen Union / Tenders Electronic Daily, Bekanntmachung Nr. 220540-2025: „Weather Graphics Software for Met Éireann“, ted.europa.eu, 2025.
  32. ↑ Schröder, F. (1995). Audience Dependence of Meteorological Data Visualization. In: Grinstein, G., Levkowitz, H. (eds) Perceptual Issues in Visualization. IFIP Series on Computer Graphics. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-79057-7_13
  33. ↑ ask – Innovative Visualisierungslösungen GmbH: Produktbeschreibung TriVis Weather Graphix, askvisual.de, abgerufen am 14. September 2026
  34. ↑ Rolf F. Nohr: Karten im Fernsehen. Die Produktion von Positionierung. Lit, Münster 2002, ISBN 3-8258-6372-7, S. 176–180 (online), abgerufen am 14. September 2026.
  35. ↑ René Nold: Entwicklung einer interaktiven 3D-Echtzeitapplikation zur Simulation von Wetterflügen. Diplomarbeit, Fachhochschule Gießen-Friedberg, Studiengang Medieninformatik, 2005., http://dx.doi.org/10.25716/thm-151, https://publikationsserver.thm.de/xmlui/handle/123456789/201
  36. ↑ Rautenhaus M, Bottinger M, Siemen S, Hoffman R, Kirby RM, Mirzargar M, Rober N, Westermann R. Visualization in Meteorology-A Survey of Techniques and Tools for Data Analysis Tasks. IEEE Trans Vis Comput Graph. 2018 Dec;24(12):3268-3296. https://doi.org/10.1109/tvcg.2017.2779501. Epub 2017 Dec 4. PMID 29990196.
  37. ↑ Andrzej Trembilski: Two methods for cloud visualisation from weather simulation data. In: The Visual Computer, Bd. 17, Nr. 3, 2001, S. 179–184, https://doi.org/10.1007/PL00013405