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: Weichenstellung für Axonverzweigungen

Unser Gehirn ist ein komplexes Netzwerk aus unzähligen verknüpften Nervenzellen. Diese haben lange verzweigte Fortsätze, sogenannte Axone, um die Anzahl der möglichen Interaktionen zu erhöhen. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Portugal und Frankreich untersuchten Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) die Prozesse, die zu solch Zellverzweigungen führen. Sie fanden einen neuartigen Mechanismus, der die Verzweigung von Mikrotubuli, einem mechanischen Stabilisierungssystems in den Zellen, und somit der Axone auslöst. Wie die Forscher in Nature Cell Biology berichten, spielt die neu entdeckte Mikrotubuli-Dynamik eine Schlüsselrolle bei der neuronalen Entwicklung.

Von den Zweigen eines Baums bis hin zur Eisenbahnweiche – unsere Umwelt ist voller starrer verzweigter Objekte. Sie sind so allgegenwärtig in unserem Leben,...

Im Focus: Working the switches for axon branching

Our brain is a complex network with innumerable connections between cells. Neuronal cells have long thin extensions, so-called axons, which are branched to increase the number of interactions. Researchers at the Max Planck Institute of Biochemistry (MPIB) have collaborated with researchers from Portugal and France to study cellular branching processes. They demonstrated a novel mechanism that induces branching of microtubules, an intracellular support system. The newly discovered dynamics of microtubules has a key role in neuronal development. The results were recently published in the journal Nature Cell Biology.

From the twigs of trees to railroad switches – our environment teems with rigid branched objects. These objects are so omnipresent in our lives, we barely...

Im Focus: Kupfer-Aluminium-Superatom

Äußerlich sieht der Cluster aus 55 Kupfer- und Aluminiumatomen aus wie ein Kristall, chemisch hat er jedoch die Eigenschaften eines Atoms. Das hetero-metallische Superatom, das Chemikerinnen und Chemiker der Technischen Universität München (TUM) hergestellt haben, schafft die Voraussetzung für die Entwicklung neuer, kostengünstiger Katalysatoren.

Chemie kann teuer sein. Zum Reinigen von Abgasen beispielsweise benutzt man Platin. Das Edelmetall dient als Katalysator, der chemische Reaktionen...

Im Focus: Hygiene im Handumdrehen – mit neuem Netzwerk „CleanHand“

Das Fraunhofer FEP beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit der Entwicklung von Prozessen und Anlagen zur Reinigung, Sterilisation und Oberflächenmodifizierung. Zur Bündelung der Kompetenzen vieler Partner wurde im Mai 2018 das Netzwerk „CleanHand“ zur Entwicklung von Systemen und Technologien für saubere Oberflächen, Materialien und Gegenstände ins Leben gerufen. Als Partner von „CleanHand“ präsentiert das Fraunhofer FEP im Rahmen der Messe parts2clean, vom 23.-25. Oktober 2018, in Stuttgart, am Stand der Fraunhofer-Allianz Reinigungstechnik (Halle 5, Stand C31), das Netzwerk sowie aktuelle Forschungsschwerpunkte des Institutes im Bereich Hygiene und Reinigung.

Besonders um die Hauptreisezeiten gehen vermehrt Testberichte und Studien über die Reinheit von europäischen Raststätten, Hotelbetten und Freibädern durch die...

Im Focus: Hygiene at your fingertips with the new CleanHand Network

The Fraunhofer FEP has been involved in developing processes and equipment for cleaning, sterilization, and surface modification for decades. The CleanHand Network for development of systems and technologies to clean surfaces, materials, and objects was established in May 2018 to bundle the expertise of many partnering organizations. As a partner in the CleanHand Network, Fraunhofer FEP will present the Network and current research topics of the Institute in the field of hygiene and cleaning at the parts2clean trade fair, October 23-25, 2018 in Stuttgart, at the booth of the Fraunhofer Cleaning Technology Alliance (Hall 5, Booth C31).

Test reports and studies on the cleanliness of European motorway rest areas, hotel beds, and outdoor pools increasingly appear in the press, especially during...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Fachkonferenz "Automatisiertes und autonomes Fahren"

25.09.2018 | Veranstaltungen

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungen

Forum Additive Fertigung: So gelingt der Einstieg in den 3D-Druck

21.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Intelligentes Order Management in einer einzigen Software

26.09.2018 | Informationstechnologie

Weichenstellung für Axonverzweigungen

26.09.2018 | Biowissenschaften Chemie

Biosolarzelle produziert Wasserstoff

26.09.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics