Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Infrarotbasiertes Trackingsystem für die virtuelle Realität

19.02.2007
inoptech-Neuentwicklung im "Virtuellen Anatomieassistenten" des Augsburger Multimedia-Lehrstuhls auf der CeBIT 2007

Den erfolgreichen Einsatz von optischem Tracking kennt man aus Filmen wie "Jurassic Park": Bewegungsabläufe realer Objekte (Elefanten) werden erfasst und auf virtuelle (Dinosaurier) übertragen. Wesentlich höhere Anforderungen an optisches Tracking stellt die Virtuelle Realität (VR): Hier muss die Bewegungserfassung in Echtzeit erfolgen, sie muss mit hoher Robustheit und mit größtmöglicher Genauigkeit erfolgen.

Virtuelle Realität, die diesen Ansprüchen gerecht wird, ist heute aus der Industrie nicht mehr wegzudenken: Aufgaben wie Ein- und Ausbausimulationen, die Erfassung von Kopfstellungen, die Lagebestimmung von Interaktionsgeräten wie etwa einer 3D-Maus oder einer Biopsienadel in der Medizin - das sind nur einige Beispiele für die zahlreichen Aufgaben, die sich durch den Einsatz des optischen Trackings mit hoher Präzision bewältigen lassen.

Ein auf diese höchsten Ansprüche ausgerichtetes infrarotbasiertes Treckingsystem stellt die inoptech GmbH zusammen mit dem Multimedia-Lehrstuhl der Universität Augsburg auf der CeBIT vor: Der am Stand von "Bayern Innovativ" (Halle 9, Stand B20) präsentierte Augsburger "Virtuelle Anatomieassistent" (siehe http://idw-online.de/pages/de/news196532) wird durch die von den beiden inoptech-Inhabern Dr. Klaus Dorfmüller-Ulhaas und Dr. Sascha Uhrig entwickelte Technik in die Lage versetzt, virtuelle Organe in einem realen Skelett zu platzieren. Das Ergebnis der Aktion zeigt sich auf einem 2 x 1,5 Meter großen digitalen Spiegel, dem der Besucher zusammen mit dem Skelett gegenüber steht. Für die einfache und natürliche Interaktion zwischen Mensch und Computer sorgt hier eine 3D-Maus, die reflektierende Markierungen zur Positionsbestimmung besitzt.

Garantierte Echtzeitfähigkeit

Infrarotes Blitzlicht, das von synchronisierten Kameras des stereoskopischen Trackingsystems ausgestrahlt wird, wird von diesen Markierungen retroreflektiert, die zurückkommende Lichtenergie wird dann durch einen Filter vom Umgebungslicht getrennt. Anschließend sorgen durch Hardware realisierte Bildverarbeitungsalgorithmen in den Kameras für eine garantierte Echtzeitfähigkeit und senden die extrahierten Informationen weiter zum PC, der die 3D-Bewegungsdaten errechnet. Das System ermöglicht die Erfassung und Verfolgung mehrerer Starrkörper (rigid bodies) mit sechs Freiheitsgraden. Im "Virtuellen Anatomieassistenten" ist ein solcher Starrkörper Teil der 3D-Maus, die nicht nur die 3D-Position, sondern auch die Orientierung im Raum ermittelt. Mit der Peripherieschnittstelle VRPN, die mittlerweile Standard in der industriellen Anwendung ist, kann das optische Trackingsystem auf einfache Weise angesprochen und integriert werden.

Kostengünstig und extrem flexibel

Das neue Infrarotlicht-basierte optische Trackingsystem der inoptech GmbH (für Systemkomponenten und technische Daten siehe Anhang) ist ein extrem flexibles und - bei einem Preis von 13.000 Euro - auch ein kostengünstiges System. Es zeichnet sich durch einfache Kalibration und durch besonders kleine Kameradimensionen aus. Die inoptech GmbH ist Experte auf dem Gebiet optischer Trackingsysteme. Ihre Entwicklungen stützen sich auf eine jahrelange Erfahrung der Mitarbeiter in der Hardware- und Softewareentwicklung solcher Systeme. Das 2005 gegründete Unternehmen ist Preisträger des BMWi Ideenwettbewerbs "Mit Multimedia Erfolgreich starten" und gilt als ein Paradebeispiel für innovative Spitzentechnologie "Made in Bavaria".

Ansprechpartner:

Dr. Klaus Dorfmüller-Ulhaas
inoptech GmbH, Werner-von-Siemens-Straße 6, 86159 Augsburg, Tel. 0160/96221016, ulhaas@inoptech.de oder Institut für Informatik, Universität Augsburg, Eichleitnerstraße 30, 86159 Augsburg, Tel. 0821/598-2343, klaus@informatik.uni-augsburg.de

Anhang: Infrarotbasiertes Trackingsystem der inoptech GmbH

Systemkomponenten:

o 2 Kameras mit Infrarotspots und Verarbeitungseinheit
o PCI Steckkarte zur Synchronisation und Erfassung der Kameradaten
o Kalibrationspattern, Kalibrationsstab und Kalibrationswinkel
o Starrkörper (Rigid Bodies)
Technische Daten (ohne Gewähr):
o Anzahl Kameras: 2 (Erweiterung auf 4 möglich)
o Anzahl der Starrkörper: 6
o Latenz: max 32ms
o Shutterzeit: 1/2000 - 1/1000
o Frequenz: 60 Hz
o Kamera-Dimensionen (B x H x T): 50mm x 55mm x 110mm (ohne Blitz und Optik)
o Blitz: 850nm/Durchmesser 70 mm
Weitere Informationen:
http://idw-online.de/pages/de/news196532
http://www.inoptech.de
http://mm-werkstatt.informatik.uni-augsburg.de/3d/vaa
http://www.bayern-innovativ.de
http://www.gruenderwettbewerb.de/preistraeger/preistraeger22004.html
http://www.cs.unc.edu/Research/vrpn/

Klaus P. Prem | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-augsburg.de/

Weitere Berichte zu: 3D-Maus Infrarotbasiert Starrkörper Tracking Trackingsystem Virtuell

Weitere Nachrichten aus der Kategorie CeBIT 2007:

nachricht Online: future talk CeBIT 2007, Videos, Fotos
04.04.2007 | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH

nachricht CeBIT Highlights des Fraunhofer IAO
03.04.2007 | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

Alle Nachrichten aus der Kategorie: CeBIT 2007 >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flashmob der Moleküle

19.01.2017 | Physik Astronomie

Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn

19.01.2017 | Medizin Gesundheit

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

19.01.2017 | Verfahrenstechnologie