Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen

Diplomarbeit „Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen“ von Andreas Pusch, FHF 2003/2004
Optisches Tracking
Die zweite sehr wichtige Klasse von Trackingsystemen ist das optische Tracking. Häufig
werden dazu Eingabegeräte oder Hilfsgeräte zur Stereosicht mit sog. entweder passiven
„Targets“ (meist kleine weiße Kugeln) oder aktiven LEDs (Light Emitting Diods) versehen,
die einfallendes Umgebungslicht reflektieren bzw. entsprechendes Licht aussenden. Dieses
wird dann von Kameras erfasst und über eine Bilderkennungssoftware zur Positions- und
Lagebestimmung (6 DoF) genutzt. Um nun eine 3-dimensionale Orientierung in allen sechs
Freiheitsgraden zu ermöglichen, werden wenigstens zwei Kameras benötigt. Vier oder mehr
kommen zum Einsatz, wenn eine erhöhte Trackinggenauigkeit/-verfügbarkeit bei
vergrößertem Bewegungsraum erzielt werden soll.
Die Verfügbarkeit ist insofern ein Problem, da es bei Verdeckungen der „Targets“ z.B. durch
bestimmte Bewegungen zu Trackingsausfällen kommen kann. Das heißt, die Bewegungen der
Benutzer sind allgemein gegenüber dem elektromagnetischen Tracking eingeschränkt.
Dahingegen sind optische Systeme meist kabellos, unempfindlich gegenüber magnetischen
Feldern, deutlich genauer und schneller als elektromagnetische Systeme.
Abb. 8, Komponenten für optisches Tracking
Mechanisches Tracking
Diese Form das Trackings lässt sich zurückführen auf bekannte haptische Eingabesysteme,
wie Mouse, Trackball und Joystick. Hauptdefizit dieser Gerätetypen ist aber das Fehlen der
räumlichen Orientierbarkeit, sie basieren ausschließlich auf einer 2-dimensionalen Eingabe. In
Erweiterung dessen und die Forderung nach Intuitivität im Fokus wurden die ersten
immersiven Eingabegeräte über kinematische Ketten realisiert.
Abb. 9, Kinematische Kette „Phantom“
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