Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flugzeugsteuerung per Fingerzeig: Neue Technik macht Datenhandschuh überflüssig

12.02.2007
Forscher der Universität Bonn haben Computern beigebracht, auf Handbewegungen zu reagieren. Die Methode ist extrem schnell und robust: Sie funktioniert mit Kinderpatschen genauso wie mit Maurerpranken. Das Verfahren könnte die Steuerung von 3D-Anwendungen revolutionieren.

Was stört, ist der rote Kragen. Sonst könnte man Markus Schlattmann mit seinen dunklen Klamotten und der schwarzen Brille für einen der "Men in Black" halten. Vor allem, wenn er wie jetzt seine Hand zur Pistole formt.

Der Informatiker spielt aber nicht etwa "Räuber und Gendarm": Durch einfache Schlenker seiner Hand steuert er ein virtuelles Flugzeug durch die Alpen. Eine lässige Drehung aus dem Handgelenk, schon kippt der Horizont zur Seite. Nun knickt Schlattmann das Handgelenk nach unten. Brav nickt die Flugzeugnase gen Erdboden. Knapp über dem Zugspitzblatt fängt er den Flieger ab. Kurz geht es an schneebedeckten Felswänden entlang, dann zieht er die Maschine wieder steil zur Seite. Bei Zuschauern ohne stabilen Magen kann sich nach mehreren solcher Schwenks eine leichte Übelkeit bemerkbar machen. Was auch an den realistischen dreidimensionalen Bildern des Kooperationspartners RSS GmbH liegen mag. Die 3D-Brille trägt das Ihre zum naturgetreuen Eindruck bei.

"Handtracking" nennen die Mitarbeiter aus der Arbeitsgruppe Computergrafik der Uni Bonn ihr Verfahren: Drei Kameras verfolgen die Stellung der Finger, ein Rechner setzt die Bewegungen in Steuerbefehle um. "Das Ganze geht präzise, schnell und intuitiv", sagt Schlattmann. Er legt den Daumen auf den Zeigefinger; auf dem Projektionsschirm materialisieren sich ein paar zusätzliche Symbole. Der Informatiker klickt mit seinem Zeigefinger auf ein Kreuz, und das Fenster mit der Alpenlandschaft verschwindet. Die Leinwand wird schwarz: Demonstration beendet.

... mehr zu:
»3D-Anwendung »Datenhandschuh

Grafikkarte übernimmt das Rechnen

"Das Besondere an unserem Verfahren ist, dass wir ohne externe Hilfsmittel auskommen", erklärt Schlattmanns Kollege Ferenc Kahlesz: "Um Handbewegungen in Echtzeit mit großer Genauigkeit verfolgen zu können, muss man normalerweise zumindest die Finger farblich markieren, damit sich die Software leichter orientieren kann. Oder man braucht dazu einen Datenhandschuh, der die Gelenkstellung per Funk oder Kabel an den Rechner meldet." Mit einem einzigen Handschuh ist es zudem oft nicht getan; schließlich haben die Nutzer unterschiedlich große Hände. Das Bonner Verfahren ist flexibler: Egal ob Kinderpatsche oder Maurerpranke, die Kameras erkennen genau, in welche Richtung der Benutzer gerade zeigt und wie seine Handfläche geneigt ist. "Dabei nutzen wir gar keine außergewöhnliche Technik", beteuert Schlattmann. "Die meiste Rechenarbeit erledigt die Grafikkarte." Und die sei auch kein anderes Modell, als heute bei schnellen Rechnern von Haus aus dabei sei. Ein weiterer Vorteil: Man muss das Verfahren nicht initialisieren. Sobald die Hand im Blickfeld der Kameras auftaucht, legt die Tracking-Software los. Bei anderen Methoden wird der Nutzer bei Programmstart aufgefordert, seine Hand in einer definierten Position an eine bestimmte Stelle zu legen.

Zum Spielen ist die neue Methode übrigens nicht primär gedacht - auch wenn sich damit aus Sicht der Informatiker auch Playstation oder X-Box viel intuitiver steuern ließen als bislang. "Wir entwickeln in einem EU-Projekt möglichst natürliche Interaktionsmöglichkeiten zwischen Mensch und Maschine", sagt Professor Dr. Reinhard Klein. Der Wissenschaftler leitet am Bonner Institut für Informatik II die Arbeitsgruppe "Computer Graphik". "Unsere Partner bauen dazu beispielsweise einen 3D-Bildschirm, der ohne Brillen oder ähnliche Hilfsmittel funktioniert."

Interesse an intuitiven und flexiblen Eingabegeräten kommt beispielsweise aus der Medizin. Beispiel Computertomographie: Hier fallen immense Datenmengen an, aus denen Grafikprogramme detaillierte dreidimensionale Bilder erzeugen. Mit der Software ist es zum Beispiel auch möglich, sich durch das Gehirn zu einem Tumor zu navigieren, ihn aus allen Blickwinkeln zu betrachten oder umliegendes Gewebe auszublenden, das den Blick auf den Krankheitsherd stört. "Eine herkömmliche Maus ist für derartige 3D-Anwendungen aber nur schlecht geeignet", betont Markus Schlattmann. "Mit einem guten Handtracking-Verfahren geht das viel einfacher und natürlicher!"

Kontakt:
Markus Schlattmann und Ferenc Kahlesz
Institut für Informatik II der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-4122
E-Mail: markus@cs.uni-bonn.de / fecu@cs.uni-bonn.de
Professor Dr. Reinhard Klein
Telefon: 0228/73-4201
E-Mail: rk@cs.uni-bonn.de

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de/

Weitere Berichte zu: 3D-Anwendung Datenhandschuh

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits
15.12.2017 | Forschungszentrum Jülich GmbH

nachricht Neues Epidemie-Management-System bekämpft Affenpocken-Ausbruch in Nigeria
15.12.2017 | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: „Carmenes“ findet ersten Planeten

Deutsch-spanisches Forscherteam entwirft, baut und nutzt modernen Spektrografen

Seit Januar 2016 nutzt ein deutsch-spanisches Forscherteam mit Beteiligung der Universität Göttingen den modernen Spektrografen „Carmenes“ für die Suche nach...

Im Focus: Fehlerfrei ins Quantencomputer-Zeitalter

Heute verfügbare Ionenfallen-Technologien eignen sich als Basis für den Bau von großen Quantencomputern. Das zeigen Untersuchungen eines internationalen Forscherteams, deren Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift Physical Review X veröffentlicht wurden. Die Wissenschaftler haben für Ionenfallen maßgeschneiderte Protokolle entwickelt, mit denen auftretende Fehler jederzeit entdeckt und korrigiert werden können.

Damit die heute existierenden Prototypen von Quantencomputern ihr volles Potenzial entfalten, müssen sie erstens viel größer werden, d.h. über deutlich mehr...

Im Focus: Error-free into the Quantum Computer Age

A study carried out by an international team of researchers and published in the journal Physical Review X shows that ion-trap technologies available today are suitable for building large-scale quantum computers. The scientists introduce trapped-ion quantum error correction protocols that detect and correct processing errors.

In order to reach their full potential, today’s quantum computer prototypes have to meet specific criteria: First, they have to be made bigger, which means...

Im Focus: Search for planets with Carmenes successful

German and Spanish researchers plan, build and use modern spectrograph

Since 2016, German and Spanish researchers, among them scientists from the University of Göttingen, have been hunting for exoplanets with the “Carmenes”...

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Carmenes“ findet ersten Planeten

18.12.2017 | Physik Astronomie

Fehlerfrei ins Quantencomputer-Zeitalter

18.12.2017 | Physik Astronomie

Konsortium erhält 2 Millionen Euro Förderung für neue MR-kompatible elektrophysiologis

18.12.2017 | Medizintechnik