Virtuelle Weltkugel zum Anfassen

Dreidimensionale Modelle ohne lästige Datenbrille direkt am Computerbildschirm betrachten – ein neues 3D-Display macht es möglich. Und nicht nur das: Der Nutzer kann die virtuellen Objekte sogar mit der bloßen Hand bewegen oder bearbeiten. Auf der CeBIT stellen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut HHI Mixed Reality-Anwendungen vor.

Polarisationsbrille auf, Datenhandschuh an und dann ab in die CAVE, einen Raum, auf dessen Wände computergenerierte Bilder projiziert werden – so sehen bisher die Ausflüge in virtuelle Welten aus. Nun kommt die virtuelle Realität auch an den PC-Arbeitsplatz: Forscher des HHI haben ein Spezialdisplay entwickelt, das virtuelle 3D-Objekte als hoch aufgelöstes Luftbild direkt vor dem Anwender darstellt. In etwa zehn Zentimetern Abstand vor dem eigentlichen Bildschirm sieht der Betrachter das Modell frei schwebend. Shutterbrillen sind überflüssig. Die Bilder werden direkt auf die Augen projiziert.

Damit ein räumlicher Eindruck entsteht, werden die Bilder separat für die Perspektiven des linken und rechten Auges berechnet. Diese beiden Bilder werden jeweils auf das rechte beziehungsweise linke Auge abgebildet. „Das neuartige Display bietet eine nahezu perfekte Visualisierung computergenerierter 3D-Objekte“, schwärmt HHI-Forscher Klaus Schenke von dem hochauflösenden und augenverträglichen Bildschirm.

Ein weiterer Vorteil: Mit dem Display lassen sich virtuelle Modelle und reale Werkzeuge nahtlos miteinander verknüpfen. Dies nutzen die Forscher für Mixed Reality-Anwendungen. „Mixed Reality steht für die gleichberechtigte Verbindung zwischen Virtualität und Realität“, erläutert Schenke. So kann zum Beispiel eine im computergenerierte Weltkugel einfach mit der Hand gedreht werden – ähnlich wie ein realer Globus. Ein Video Hand Tracker nimmt die Bewegung der Hand auf. Daraus berechnet der Computer, wie sich die virtuelle Erdkugel drehen muss. Ein Datenhandschuh wird nicht gebraucht, um die räumlichen Modelle zu bewegen oder zu bearbeiten. Zusätzlich kann der 3D-Arbeitsplatz mit einem herkömmlichen Kraft-Rückkopplungssystem ausgestattet werden. Dieses ermöglicht dem Nutzer, den Globus zu ertasten. Berührt der Betrachter die virtuelle Weltkugel, spürt er einen deutlichen Widerstand.

„Mixed Reality eröffnet vollkommen neue Eingabemöglichkeiten. Statt über Maus und Tastatur kann der Rechner auch über Handbewegungen bedient werden“, nennt der HHI-Wissenschaftler Anwendungen für die Technologie. Das System läuft sogar auf einer kostengünstigen PC-Plattform (Windows XP).

Auf der CeBIT stellen Forscher diese und andere Mixed-Reality-Anwendungen in Halle 11 vor.

Ansprechpartner:
Klaus Schenke
Telefon 0 30 / 3 10 02-6 75
Email: schenke@hhi.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik
Heinrich-Hertz-Institut HHI
Einsteinufer 37
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