artecLab - Universität Bremen
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3. Sensorik und Aktorik 58<br />
3.2 Der A.R.M.<br />
3.2.1 Motivation<br />
Für das Erleben einer vermischten Realität in einem<br />
Cave reicht es nicht aus, den Benutzer mit<br />
einer virtuellen Welt zu umgeben. Es muss die<br />
Möglichkeit zum Agieren geben. Andernfalls besteht<br />
die Gefahr, dass man zu einem passiven Beobachter<br />
wird und die Grenze zwischen realer und<br />
virtueller Welt bestehen bleibt.<br />
Möchte man nun beide Realitäten ineinander<br />
übergehen lassen, ist es entscheidend, dem Benutzer<br />
die Möglichkeit zu geben, Einfluss auf das<br />
virtuelle Geschehen um ihn herum zu nehmen.<br />
Er muss in der Lage sein, virtuelle Objekte zu<br />
manipulieren und mit ihnen zu interagieren.<br />
Voraussetzung hierfür ist, dass der Benutzer mit<br />
seinem ganzen Körper (oder zumindest Teilen davon)<br />
und nicht nur mit seinen audiovisuellen Sinnen<br />
in die Cave-Anwendung integriert wird. Beispielsweise<br />
könnte der Benutzer die Position von<br />
Objekten im virtuellen Raum verändern. Für den<br />
Benutzer bedeutet dies, dass er die virtuelle Welt<br />
um sich herum ein Stück weit selbst gestalten<br />
kann. Diese Interaktion soll durch Bewegungsabläufe<br />
aus dem realen Leben ausgeführt werden<br />
können. Im Sinne einer Mixed Reality sollte<br />
sich die Kommunikation mit der virtuellen Umwelt<br />
nicht von der Kommunikation mit der reellen<br />
Umwelt unterscheiden. Für den Benutzer bedeutet<br />
dies, dass er intuitiv mit der Cave-Umgebung<br />
interagieren kann.<br />
Um diese Vorstellung von Interaktion in einer<br />
Cave-Umgebung umzusetzen, wird ein Real-Time<br />
Motion Capturing-System benutzt. Unter geringstmöglichem<br />
Kostenaufwand und unter Verwendung<br />
vorhandener Komponenten wurde ein<br />
System entwickelt, das die intuitive Interaktion<br />
mit der Mixed-Reality-Cave-Umgebung realisiert.<br />
3.2.2 Der Entwurf<br />
Bei der Interaktionen des Menschen mit realen<br />
Gegenständen spielen die Arme meist eine zentrale<br />
Rolle. Deshalb sollte das Motion Capturing-<br />
System die Bewegung der Arme in die Cave-<br />
Anwendung integrieren und so die intuitive Interaktion<br />
mit virtuellen Objekten realisieren.<br />
Somit stellte sich die Schwierigkeit, wie die realen<br />
Bewegungen in Form von geeigneten Informationen<br />
erfasst und in der Cave-Anwendung auf einen<br />
virtuellen Arm abbildet werden konnten.<br />
Beobachtet man die Bewegungsabläufe beim<br />
Greifen eines Objektes, stellt man fest, dass neben<br />
den Muskeln die Hand-, Ellenbogen- und<br />
Schultergelenke die Hauptakteure sind. Durch die<br />
Ausrichtung dieser Gelenke kann man relativ zum