Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen

Diplomarbeit „Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen“ von Andreas Pusch, FHF 2003/2004
nicht wie in allen vorliegenden Fällen am kleinsten bei einer Verdrehung um 90° ist. So
bliebe das Differenzniveau zwischen Durchlass und Verschluss, trotz möglicherweise etwas
geringerer Ausgangsleistung, über die relevanten Rotationswinkel durchschnittlich auf einem
günstigeren Level und bietet damit stabilere 3D-Wahrnehmungsparameter.
Unzureichende Trennleistung der Filterkombinationen
Dieses Phänomen wurde nicht explizit untersucht, da die Messungen ohne Benutzerstudien
stattfanden. Dennoch lassen sich an dieser Stelle einige interessante Sachverhalte klären. So
haben die Messungen gezeigt, dass das D/V-Verhältnis bei den linearen Polarisatoren im
Durchschnitt deutlich besser ausfällt. Sie leisten zwar insgesamt einen etwas geringen
Durchlass, sorgen aber für einen insgesamt besseren Verschluss.
Konsequenzen:
Man kann also sagen, dass lineare Polarisatoren bei einer für sie optimalen Einsatzform
(Desktop-VR-Systeme) zirkularen Polarisatoren vorzuziehen sind. Nur dann, wenn die
Kopfbewegungen des Benutzers potentiell freier gestaltbar sind, wären zirkulare Polfilter zu
empfehlen. Ab wann die Trennleistungen den minimalen Wahrnehmungsanforderungen
genügen, muss in weiteren Studien untersucht werden.
Verminderte Filterwirkung durch „Alterung“
Aufgrund des verhältnismäßig kurzen Einsatzes der Filter können hierzu keine Aussagen
gemacht werden. Generell ist natürlich beim Einsatz optischer Elemente darauf zu achten,
dass eine möglichst lange Einsatzdauer gewährleistet wird. Dabei sollten die meist
hitzeempfindlichen Materialien besonders geschützt werden, z.B. über die bereits genannten
IR-Absorber oder ähnliche Elemente.
Polarisationsbezogen inhomogene Lichtquellen
Insbesondere die Referenzwertmessungen zu den zirkularen Filterproben haben gezeigt, dass
abhängig von der Justierung des Polarisators unterschiedliche Referenzbeleuchtungsstärken
erreicht werden. Neben Randeinflüssen liegt insbesondere eine Ursache für diesen Umstand
nahe: das ausgesandte Licht könnte aufgrund seiner Verbreitungsart (im Versuch eingesetzter
DLP-Projektor: Spiegelsystem, dazu Zoom- und Shiftelemente) bereits eine bestimmte
Polarisationsneigung besitzen.
Es muss also davon ausgegangen werden, dass Projektoren durchaus bereits mehr oder minder
polarisiertes Licht aussenden. Wenn man sich zusätzlich vor Augen führt, dass bei passiven
Stereoprojektionsverfahren zwei Projektoren für die jeweilige Bedienung des linken und des
rechten Auges eingesetzt werden, kann eine unerkannte Polarisationsneigung der Projektoren
im ungünstigsten Falle zu deutlich stärkeren Ghostings führen, als sie allein bedingt durch die
oben beschriebenen inhomogenen Filtereigenschaften auftreten. Diese Situation spitzt sich zu,
je mehr Projektoren pro Projektionsfläche zum Einsatz kommen.
Konsequenzen:
Es bieten sich zwei grundsätzliche Varianten an, wie diesem Phänomen begegnet werden
kann. Zunächst könnte man versuchen dafür zu sorgen, dass das ausgesandte Licht möglichst
unpolarisiert ist. Dies erreicht man durch eine Reduktion der optischen Elemente auf dem
Lichtweg und ggf. die Wahl von Projektoren (z.B. CRT), die für die Lichtverteilung
weitestgehend unabhängig von optischen Elementen (Spiegel bei DLP) sind. Außerdem
sollten die Lampen aus polarisationsbezogener Sicht einer idealen Beschaffenheit nahe sein
(Gleichverteilung aller Polarisationszustände über alle Raumwinkel).
Die zweite Möglichkeit besteht darin, das ausgesandte teilpolarisierte Licht nach Verlassen
aller Projektorkomponenten wieder zu depolarisieren noch bevor es den ordentlichen
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