Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen

Diplomarbeit „Untersuchungen zur ergonomischen Gestaltung von VR-Systemen“ von Andreas Pusch, FHF 2003/2004
Variante des HMDs sollte noch das VRD („Virtual Retina Display“) genannt werde. Hierbei
werden die separaten Bilder mit Hilfe von Lasern in einer Auflösung von 640x480 Pixeln
direkt auf die Netzhaut projiziert. [17] Bedingt durch das aus medizinischer Sicht recht hohe
potentielle Risiko einer Verletzung der Augen, bleibt bis heute eine allgemeine Akzeptanz des
Verfahrens aus.
Abb. 17, HMD
Projektion
Projektionssysteme stellen derzeit den „State of the Art“ in der VR-Repräsentation dar. Dabei
kommen bis zu sechs semitransparente Projektionswände (CAVE, vgl. 1.2.5) zum Einsatz, die
im Allgemeinen rückwärtig, also von der dem Benutzer abgewandten Seite, von Beamern
(meist hochwertige, leuchtstarke CRT-Beamer), z.T. über Spiegel, mit den entsprechenden
Bildern bestrahlt werden. Die entscheidenden Vorteile gegenüber allen anderen visuellen
Ausgabesystemen liegen in der Möglichkeit der relativ beliebig skalierbaren, großenflächig
und gut justierbaren stereoskopischen Darstellung, bei Mehrwandsystemen bis hin zum
vollständigen virtuelle Umschließen der Benutzer, mit einem deutlich erweiterten
Gesichtsfeld und dem dadurch erreichbaren Zugewinn an Immersion, sowie der echten
Propriozeption (der eigene Körper wird innerhalb der VR wahrgenommen, eine gänzlich freie
Bewegung innerhalb der Raumbegrenzungen ist möglich). Es können z.B. 1:1-
Repräsentationen von Automobil- und Architekturenwürfen, sowie virtuelle Prototypen
vielfältigster technischer Systeme exploriert, tatsächlich be-/umgangen, geplant und
begutachtet werden. Auch das „immersive Modellieren“ (Modellieren direkt innerhalb der
virtuellen, immersiven Umgebung) erscheint hier in einem völlig neuen Licht. Außerdem
bieten großwandige oder Mehrwandkonfigurationen die Gelegenheit, die virtuellen
Repräsentationen in Gruppen zu erfahren, Entwürfe zu diskutieren, gar in der VR zu arbeiten.
Um die Stereoprojektion letztendlich auch in eine echte 3-dimensionale Wahrnehmung
umsetzen zu können, wird entweder die aktive (ein Beamer je Fläche notwendig; vgl. 1.2.4
und Desktopsysteme) oder die passive (zwei Beamer je Fläche; vgl. 1.2.4) Stereoprojektion
verwendet. Entsprechend der angewandten Methode müssen bestimmte Stereosichtgeräte
(3D-Brillen, vgl. 1.2.4) von den Benutzern getragen werden. Das Tracking von Kopf und
Eingabeextremitäten erfolgt zumeist elektromagnetisch, bei kleineren oder
Einzelflächenprojektionen (z.B. Powerwall, Workbench/BARON; vgl. 1.2.5) auch optisch.
Zur akustischen Immersion tragen Lautsprechersysteme in Stereo- oder Surroundanordnung
bei.
Doch haben natürlich auch Projektionssysteme ihre Schattenseiten. So bestehen sie generell
aus einer großen Anzahl unterschiedlichster Komponenten, benötigen zum Teil sehr viel
Platz, der Dank der Projektionsumlenkung über Spiegel etwas reduziert werden kann,
erfordern hochwertige Projektionstechnologien (z.B. CRT-Beamer), sehr leistungsstarke
Rechnersysteme, sind demzufolge oft extrem teuer und bieten am Ende genaugenommen
doch nur einem einzigen Benutzer die absolut korrekte, verzerrungsfrei virtuelle Realität in
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