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 Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation
13.07.2018 | Institute of Science and Technology Austria

nachricht Gegen das Verblassen historischer Dokumente
11.07.2018 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Im Focus: Magnetic vortices: Two independent magnetic skyrmion phases discovered in a single material

For the first time a team of researchers have discovered two different phases of magnetic skyrmions in a single material. Physicists of the Technical Universities of Munich and Dresden and the University of Cologne can now better study and understand the properties of these magnetic structures, which are important for both basic research and applications.

Whirlpools are an everyday experience in a bath tub: When the water is drained a circular vortex is formed. Typically, such whirls are rather stable. Similar...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

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

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation

13.07.2018 | Informationstechnologie

Fachhochschule Südwestfalen entwickelt innovative Zinklamellenbeschichtung

13.07.2018 | Materialwissenschaften

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