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Technik-Hardware  17.10.2013 (Archiv)

Gefühltes 3D

Forscher bei Disney Research haben einen Ansatz entwickelt, der sehr flexibles taktiles Feedback auf Touchscreens verspricht. Ein neuer Algorithmus soll nicht einfach nur 3D-Texturen fühlbar machen.

Er kann beispielsweise auch Erhöhungen auf topografischen Karten und sogar Details in Videos fühlbar machen. Technische Grundlage dafür ist eine künstliche Veränderung der Reibung zwischen Finger und Touchscreen. Während Tactus Technology für taktile Touch-Displays wirklich auf physische Erhebungen setzt, trickst das Disney-Team. 'Unser Gehirn nimmt 3D-Unebenheiten auf Oberflächen hauptsächlich durch Information wahr, die es durch Hautdehnung bekommt', weiß Ivan Poupyrev Leiter der Pittsburgher Interaction Group bei Disney Research. Das machen sich die Forscher zunutze, indem sie durch sogenannte Elektrovibration für mehr Reibung zwischen Finger und Display sorgen. Dadurch dehnt sich die Haut anders und das Gehirn glaubt, eine Unebenheit zu fühlen.

Forscher der University of Bristol haben mit 'UltraHaptics' ein Ultraschall-basiertes System, das fühlbares Feedback noch vor dem eigentlichen Anfassen von Touchscreens verspricht und damit in eine ähnliche Richtung geht.

Dieses Prinzip hat Disney Research schon 2010 für 'TeslaTouch' genutzt, doch der neue Algorithmus versprich eine viel breitere Anwendbarkeit. 'Der traditionelle Zugang zu taktilem Feedback ist eine Bibliothek vorgefertigter Effekte', erklärt Disney-Research-Ingenieur Ali Israr. Damit sei es aber schwer, dynamische Inhalte wirklich fühlbar zu machen. Der neue Algorithmus dagegen erlaubt es, das taktile Feedback dynamisch an die visuellen Inhalte anzupassen - soll also beispielsweise auch Video-Streams wirklich dreidimensional fühlbar machen. Das könnte neue Anwendungsmöglichkeiten für taktile Displays eröffnen.

Während der Disney-Ansatz letztlich sogar für Smartphones interessant sein könnte, zielt das Team aus Bristol mit UltraHaptics eher auf große Multitouch-Flächen ab, wie sie beispielsweise bei öffentlichen Informationssystemen zum Einsatz kommen können. Auch hier ist die Idee, Information fühlbar zu machen, der technische Ansatz jedoch ein ganz anderer. Es kommt eine Anordnung von Ultraschall-Signalgeber zum Einsatz, die haptisches Feedback praktisch direkt auf die Hand projizieren.

Das funktioniert, weil geeignet an einem Punkt zusammentreffende Schallwellen fühlbare Reize auf der Haut schaffen. Im Gegensatz zum Disney-Trick ist es dabei gar nicht nötig, die Touch-Oberfläche wirklich zu berühren - sie wird schon vorher fühlbar. Damit soll UltraHaptics völlig neue Interaktionsmöglichkeiten schaffen. Den Bristoler Forschern schweben beispielsweise Gestensteuerung mit Bewegungen in der Luft oder zusätzliche taktile Informationsschichten vor.

3D mit einem Auge

Doch auch das optische 3D bietet Gelegenheiten für technischen Fortschritt: Wer mit der heutigen Technologie nicht in der Lage ist, den 3D-Effekt im Kino zu erkennen, sollte den dreidimensionalen Genuss noch keinesfalls abschreiben. Um entsprechendes Material mit voller Wirkung betrachten zu können, reicht nämlich schon ein einzelnes Auge. Zu diesem Ergebnis kommt ein aktuelles Forschungsprojekt an der University of St. Andrews.

Dort haben Wissenschaftler erstmals experimentell nachgewiesen, dass der stereoskopische 3D-Effekt auch mit sehr geringen Mitteln erzielt werden kann: Man muss hierfür lediglich mit einem Auge durch eine kleine Öffnung auf ein Bild schauen. Die Forscher glauben, dass sich 3D-Technologie auf Basis dieses Ansatzes in Zukunft deutlich billiger und effektiver produzieren lassen wird.

'Menschen mit nur einem Auge oder mit Problemen, den 3D-Effekt mit beiden Augen wahrzunehmen, haben immer noch eine Chance auf ein mitreißendes Kinoerlebnis', erklärt Dhanraj Vishwanath, Projektleiter an der University of St. Andrews. 'Viele der Betroffen haben gar keine Ahnung, wie ein Film in 3D richtig aussieht, weil sie das noch nie gesehen haben', betont der Wissenschaftler. Dabei könne schon ein Auge völlig ausreichend sein, um eine dreidimensionale Wirkung zu ermöglichen. 'Wir konnten experimentell zeigen, dass der Tiefeneffekt von 3D-Kinofilmen genauso erzeugt werden kann, wenn man mit nur einem Auge durch ein kleines Loch blickt', erläutert Vishwanath.

Ein Lichtblick für jene, die im 3D-Kino Kopfschmerzen bekommen oder den 3D-Effekt aufgrund von Beeinträchtigungen gar nicht sehen können. Über 4% der Menschen sollen davon betroffen sein. Vishwanath und sein Team weisen im Zusammenhang mit der Veröffentlichung ihrer Forschungsergebnisse ausdrücklich darauf hin, dass es sich hierbei um reine Grundlagenarbeit handelt. 'Unsere Untersuchungen und Experimente könnten aber auch für Filmproduzenten und andere Branchen von großem Interesse sein und die weitere technologische Entwicklung entscheidend mitbeeinflussen', so der Wissenschaftler. Nicht nur, dass künftig auch beeinträchtigte Menschen an dem 3D-Trend teilhaben können, auch die Produktionskosten der eingesetzten Technologie sollen sich durch den neuen Ansatz drastisch verringern lassen. 'Wir werden unsere Theorie aber zunächst noch mit einer größeren Testgruppe erproben', kündigt Vishwanath an.

pte/red

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#Technologe #Forschung #Disney #3D #Fühlen #Wissenschaft


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