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Die Erfindung der Raumbrille

Noch während des Studiums an der Universität Ulm haben die Gründer von immersight die Raumbrille erfunden – eine der ersten echten VR-Brillen weltweit. Die Technologie dahinter baut auf einen leichtgewichtigen Sensorring aus Kunststoff auf, in den eine Videobrille integriert ist. Die notwendige Technik ist auf ein Minimum reduziert und es muss lediglich eine einzige Kamera im Raum installiert werden. Mit der kabellosen Videoübertragung kann sich der Benutzer völlig frei in einer künstlich generierten oder real aufgenommenen, virtuellen Umgebung bewegen.

Der Benutzer hat beim Tragen der Raumbrille das Gefühl, wie in echt in der Virtuellen Umgebung zu sein. Dieser Effekt des Eintauchens in die Darstellung wird Immersion genannt und beschreibt den Grad der Identifikation des Betrachters mit der eigenen Präsenz in der Visualisierung. Während man beim klassischen Film keine Kontrolle über die Visualisierung hat, also den Lauf der Kamera nicht steuern kann, bekommt der Betrachter beim Videospiel über ein Eingabegerät die Möglichkeit, Einfluss auf die Szene zu nehmen. Mit der Raumbrille kann sich der Benutzer komplett frei im Virtuellen Raum bewegen.

Ein Video von der CeBIT 2012, auf der die Raumbrille zum ersten Mal der Öffentlichkeit vorgestellt wurde, zeigt die VR-Brille in Aktion:

Der ganze Bericht über die CeBIT 2012: https://immersight.com/cebit-2012/

Videobrillen-Hersteller hatten ihre Produkte bisher primär für den Anwendungszweck des Schauens von Filmen beworben. Nachdem das Potenzial der Videobrillen für das Anwendungsgebiet der immersiven virtuellen Realität erkannt wurde, begannen erste Hersteller damit Videobrillen mit integrierten Lagesensoren zu entwickeln. Mit dieser Lagesensorik, welche die Orientierung der Brille und damit des Brillenträgers im Raum bestimmen können, konnten 3 Freiheitsgrade erfasst werden (Umschauen). Damit kann der Anwender sich in allen drei Raumrichtungen umsehen (drei Freiheitsgrade / 3DoF Degrees of Freedom). Die Detektion dieser drei Freiheitsgrade ermöglicht bereits viele Anwendungen mit immersiver virtueller Realität und so etablierte sich er Begriff VR-Brille. Die absolute Position des Beobachters blieb dabei aber weiterhin unberücksichtigt. Damit der Anwender darüber hinaus durch die virtuelle Welt laufen kann, bedarf es neben der Orientierung auch die Erkennung der absoluten Position im Raum. In den meisten Videobrillen sind 2 Bildschirme eingebaut, für jedes Auge ein Bildschirm. Mittels einer stereoskopischen Darstellung erhält die dreidimensionale Visualisierung eine echte räumliche Tiefe, die den Betrachter noch stärker in die Darstellung involviert.

Mit der von immersight entwickelten Technologie eines kamerabasierten Headtrackings können Videobrillen in jedem Raum unter Verwendung von sechs Freiheitsgraden für die immersive virtuelle Realität eingesetzt werden. Ein sehr leichter, schwarzer, fünfeckiger Kunststoffring, der mit kleinen weißen Kugeln bestückt ist, wird an der Videobrille montiert. Dieser Sensorring fungiert als passiver Markerträger samt Markern und reicht vollständig um den Kopf des Brillenträgers herum. Der sehr kostengünstige Markerträger, auch Sensorring genannt, in Kombination mit einer an der Decke des Raumes montierten Videokamera genügt, um die Position als auch die Orientierung des Ringes im Raum und damit des Brillenträgers in Echtzeit zu detektieren. Das von immersight hierfür entwickelte Verfahren des Echtzeittrackings mit nur einer handelsüblichen Kamera ist eine patentierte Erfindung. Die Kamera funktioniert bei Tageslicht, das heißt es muss kein Infrarot verwendet werden, was bei Sonneneinstrahlung häufig zu Problemen führt.

Der Grad der Immersion mit der dargestellten Szene erhöht sich, wenn der Betrachter die Visualisierung intuitiv steuern und interagieren kann. Hierfür hat die Raumbrille von immersight auch einen Controller – ein Steuergerät für die Hand – mit welcher man die Darstellung steuern und mit der Szene interagieren kann.

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