Rundum virtuell

CeBIT 2005: Fraunhofer FIRST präsentiert die weltweit erste digitale Litfaßsäule

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Die digitale Litfaßsäule läd zum Eintauchen, Erleben und Gestalten in computersimulierte Welten ein. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST präsentieren das runde Display für zwei- oder dreidimensionale Bilder und Filme auf dem Gemeinschaftstand der CeBIT in Halle 9, Stand B36.

Der hochmoderne Sportwagen existiert bisher nur im Kopf eines Designers und als prototypisches Computermodell. Trotzdem können potenzielle Kunden bereits um ihn herum gehen, um ihn aus allen Perspektiven zu bestaunen. Zu diesem Zweck projiziert der Designer die Animation einfach auf eine "digitale Litfaßsäule". mehr

Bisherige Produktpräsentationen in 3-D hinterlassen immer den Eindruck, das Produkt sei in eine Art Schaufenster gebannt. Um es von unterschiedlichen Seiten zu betrachten, muss es gedreht werden, was spezielle Interaktionstechniken wie Joysticks erforderlich macht. Das aber erzeugt Distanz zum Objekt. Vor diesem Hintergrund präsentiert Fraunhofer FIRST die weltweit erste 3-D-Litfaßsäule, die neben Standbildern oder Videos auch Panoramen und Objekte in 3-D realitätsgetreu projizieren kann. Die Darstellung wird über Tracking an die Position des Betrachters angepasst. So entsteht ein Bildeindruck, der dem eines Hologramms sehr nahe kommt.

Die Form des Displays erinnert an Berliner Litfaßsäulen vor 150 Jahren. Es hat ihnen gegenüber allerdings zwei Vorteile: Zum einen muss es weder aufwendig beklebt, noch die Poster in mühsamer Kleinarbeit wieder entfernt werden. Ein Mausklick lässt Bilder in Sekundenschnelle auftauchen und wieder verschwinden. Zum anderen müssen diese nicht starr sein, sowohl 3-D oder HDTV-Filme als auch Live-Videos können abgespielt werden. So kann die virtuelle Vitrine zum Beispiel Produkte, die es noch nicht gibt, auf Messen präsentieren, im Kinofoyer Filmtrailer zeigen oder eine antike Vase für Ausstellungen nachbilden.

Der Prototyp des VR Object Display
Kunden wollen neue Produkte anfassen, wenigstens um sie herumgehen, um sie von allen Seiten und aus allen Perspektiven zu bestaunen. Bisherige Produktpräsentationen in 3-D erzeugen zwar eine große, aber keine unmittelbare Präsenz. Denn Projektionen auf eine oder auch mehrere Leinwände wie in Caves hinterlassen immer den Eindruck, das Produkt sei in eine Art Schaufenster gebannt. Aus unterschiedlichen Blickwinkeln können sie nur mit Hilfe spezieller Interaktionstechniken wie zum Beispiel Joysticks betrachtet werden. Das aber erzeugt Distanz zum Objekt.
Vor diesem Hintergrund hat Fraunhofer FIRST eine digitale Litfasssäule entwickelt, die neben der Darstellung von Standbildern oder Videos auch Panoramen und Objekte in 3-D realitätsgetreu projizieren kann.

Neue Dimension der Interaktion
In klassischen Virtual Reality-Installationen steht der Betrachter entweder in einem virtuellen Raum, so beispielsweise bei der Cave-Technologie, oder er schaut durch ein "Fenster", nämlich die Leinwand, in einen Raum, in dem sich Objekte befinden. Die hier etablierten Interaktionsparadigmen gehen davon aus, dass das Objekt gedreht werden muss, um es von unterschiedlichen Seiten zu betrachten.
Im Gegensatz dazu bietet das VR Object Display die Möglichkeit, um die projizierten Objekte herumzugehen, so, als wären sie real. Das wird den intuitiven und natürlichen Interaktionsgewohnheiten des Menschen eher gerecht und erzeugt eine stärkere Präsenz der Objekte als die etablierten VR-Interaktionsparadigmen. Darüber hinaus bietet das VR Object Display die Möglichkeit, die 3-D-Darstellung über Tracking an die genaue Position des Betrachters anzupassen und so einen optimalen Bildeindruck zu erzeugen, der dem eines Hologramms sehr nahe kommt.

Technologie
Das Innenleben der digitalen Litfaßsäule wurde in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt "LaserCave" entwickelt. Acht handelsübliche Projektoren sind im unteren Teil eingebaut. Fünf Standardrechner und eine spezielle Kalibrierungssoftware steuern das System.
Der Prototyp des VR Object Display von Fraunhofer FIRST ist in Form eines Zylinders realisiert. Er ist mit acht Standard-Projektoren ausgestattet, die auf eine Spezialleinwand projizieren. Dabei wird das Licht der Projektoren mit dem so genannten Infitec-Verfahren gefiltert, das heißt, das Licht wird in drei schmalbandige Kanäle (rot, grün, blau) gesplittet, was zu einem sehr satten und kontrastreichen Bild führt. Mit diesem Verfahren kann eine Auflösung von rund 2000 x 500 Pixel für die 3-D-Projektion erreicht werden.
Die Projektoren werfen ihr Licht nicht direkt auf die Leinwand des Zylinders, sondern, wie bei solchen Verfahren üblich, über Spiegel. Die Verzerrung des Bildes, die dadurch entsteht, wird mit der von Fraunhofer FIRST entwickelten autokalibrierenden Software in Echtzeit korrigiert. Diese Software sorgt gleichzeitig für ein nahtloses Blending, die Teilbilder liegen also passgenau und ohne sichtbare Naht aneinander. Um bei 3-D-Darstellungen einen optimalen Bildeindruck zu erreichen, beispielsweise für Produktpräsentationen, steht ein Tracking-Modus zur Verfügung. Über einen magnetischen Tracker wird die genaue Position und Blickrichtung des Betrachters ermittelt. Die Tracking-Software richtet das Objekt dann entsprechend aus. Details des Objektes können mit einem Konfigurator angesteuert werden, der beispielsweise über Zoom-Funktionen verfügt.
Der visuelle Eindruck kann durch gerichteten Sound ergänzt werden. Das ist vor allem für den Tracking-Modus interessant, denn der Sound kann wie das Bild abgestimmt auf die Position des Betrachters ausgegeben werden.

Anwendungsbereiche
Das VR Object Display ist vielseitig einsetzbar. Neben Produktpräsentationen jeglicher Art könnten auch Architekturmodelle und Kunstobjekte auf den Zylinder projiziert werden. Darüber hinaus lassen sich Bilder, Videos, Panoramen oder 3-D-Szenen und -Filme zeigen. Als eine Art digitaler Litfasssäule kann das VR Object Display u.a. von der Werbebranche genutzt werden. Auch der Einsatz im Showbereich bietet sich an.

Die Entwicklung des VR Object Display wird im Rahmen des Projektes LaserCave vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Kontakt
Ivo Haulsen, Tel.: +49 (0) 30 / 63 92 - 17 77, Fax: +49 (0) 30 / 63 92 - 18 05, E-Mail: ivo.haulsen@first.fraunhofer.de

Exponatsbeschreibungen: www.first.fraunhofer.de/veranstaltung/CeBIT2005

Presseinformation WMG - Nr. 18/05 - Berlin Adlershof, 10. März 2005

Adlershofer Unternehmen und Institute auf der CeBIT 2005

Berlin Adlershof, die Stadt für Wissenschaft, Wirtschaft und Medien, präsentiert vom 10. bis 16. März 2005 auf der CeBIT in Hannover neueste Produkte, Verfahren und Lösungen ihrer führenden Technologieunternehmen und Forschungsinstitute im Bereich Informations- und Medientechnologie. Hauptaugenmerk legt Adlershof dabei auf seine Kompetenzen in der Bildverarbeitung, die von der Aufnahme bis zur Visualisierung reichen. Auf der CeBIT vertreten sind unter anderem die Adlershofer Unternehmen:
Rohde & Schwarz SIT GmbH mit ihrer Produktpalette von Hochsicherheitslösungen für Behörden und Wirtschaftskunden, die Analog-, ISDN-, GSM- und andere Funk- und Festverbindungen zuverlässig vor Zugriff und Integritätsverletzungen durch Dritte sichert;
die AUCONET GmbH;
objectone GmbH und
die ADVA AG Optical Networking.

Außerdem in Hannover präsent: Die Institute für Informatik und Mathematik der Humboldt-Universität zu Berlin und das Fraunhofer Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST, welches die gemeinsam mit dem Adlershofer Messebauer ideea entwickelte digitale Litfasssäule vorführt. Diese Technologie macht es möglich, virtuelle Objekte, wie Messestände oder Bühnen von allen Seiten zu betrachten und zu "begehen".
Die GFaI Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e. V., Spezialist im Bereich Bildverarbeitung, 3D-Datenverarbeitung, Robotik, Modellierung und Simulation sowie Signalverarbeitung, zeigt insbesondere Lösungen aus dem Bereich Management von Kommunikationsnetzen (CAFM), dem Facility & Asset Management und Dokumenten-Management.

Berlin Adlershof, die Stadt für Wissenschaft, Wirtschaft und Medien ist eines der erfolgreichsten Aufbauprojekte im Osten Deutschlands. Auf einer Fläche von 4,2 Quadratkilometern entsteht seit 1991 ein integrierter Wissenschafts-, Wirtschafts- und Medienstandort, eingebettet in ein städtebauliches Gesamtkonzept. Kern ist ein Wissenschafts- und Technologiepark mit derzeit 365 zukunftsorientierten Unternehmen, zwölf außeruniversitären Forschungseinrichtungen und sechs mathematisch-naturwissenschaftlichen Instituten der Humboldt-Universität zu Berlin. Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen konzentrieren sich auf die Technologiefelder Informations- und Medientechnologie, Photonik und Optische Technologien, Material- und Mikrosystemtechnologie sowie Umwelt-, Bio- und Energietechnologie. Über 100 Unternehmen sind im Zentrum für Informations- und Medientechnologie tätig.

Kontakt: Susann Niemeyer Center Managerin Informations- und Medientechnologie WISTA-MANAGEMENT GMBH Rudower Chaussee 17 12489 Berlin Telefon (030) 63 92 22 37 Telefax: (030) 63 92 22 44 E-Mail: niemeyer@wista.de www.adlershof.de

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