Informatiker entwickelten mit Industriepartnern einen mobilen 3D-Projektionscontainer mit Kamerasystem nicht nur für den Messeeinsatz. Der Container kann ohne Sondergenehmigungen regulär auf einem Lkw transportiert werden.
Virtuelle Realität (VR) ist bereits heute für viele Firmen ein wichtiges Tor, um potenzielle Kunden zu erreichen. So werden die Entwürfe neuer Autos, Maschinen oder Konfektionen auf Messen mit Hilfe aufwendiger technischer Installationen demonstriert. Soll die Präsentation möglichst eindrucksvoll sein, greift man in einem so genannten Cave Automatic Virtual Environment (kurz auch Cave genannt) zu qualitativ hochwertigen Multiprojektor-Installationen.
Die größte Herausforderung dabei ist, dass die würfel- oder quaderförmig angeordneten Projektionsflächen schatten- und blendfrei mit Bildern bespielt werden und sich die Bilder in den Ecken nahtlos und perspektivisch korrekt zusammenfügen müssen. „Der technische Aufbau und das notwendigerweise pixelgenaue Entzerren sowie Ausrichten dieser Bilder sind sehr aufwendig und damit sehr zeit- und kostenintensiv“, berichtet Prof. Guido Brunnett, Inhaber der Professur Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung der Technischen Universität Chemnitz.
Vor diesem Hintergrund entwickelten die Informatiker der TU Chemnitz mit zahlreichen Praxispartnern aus Sachsen innerhalb von zweieinhalb Jahren eine mobile 3D-Projektion mit Kamerasystem in einem robusten Container. Das Besondere ist laut Aussage von Brunnett seine Mobilität: „Die gesamte Cave findet in einem Spezialcontainer mit den Transportabmessungen eines Standardcontainers Platz. Damit kann der Container auf dem Lkw regulär, also ohne Sondergenehmigungen, transportiert werden. Am Bestimmungsort entfaltet sich das Gerät in der Höhe und gibt den Zugang ins Innere frei. Die Inbetriebnahme auf einer Messe oder an einem anderen Veranstaltungsort dauert nur drei bis vier Stunden.“
Das Herz des „3D-Cube“ aus Sachsen ist die 4-Seiten-Cave. Vorderseite und Boden messen 3,7 mal 2,25 m², die beiden Seitenflächen 2,25 mal 2,25 m². Die Auflösung beträgt maximal Full HD pro Seite bei einer sehr hohen Helligkeit. Die 3D-Projektion erfolgt aktiv mit speziellen Shutter-Brillen, die zum Sehen der 3D-Bilder notwendig sind. Die Hauptbrille ist mit Head-Tracking ausgestattet. Mit ihr wird in Abhängigkeit der Position, Lage und Bewegungen des Kopfes des Betrachters eine dem Blickwinkel entsprechende Darstellung in der Cave bereitgestellt und eine Steuerung mit dem Kopf ermöglicht.
„Die Hard- und Software übernimmt die Bilderzeugung sowie das Management des Projektionssystems und stellt gleichzeitig die Schnittstelle zwischen Cave und Anwenderprogramm dar“, berichtet Projektmitarbeiter Mario Lorenz. Die Architektur dieser Schnittstelle garantiere, dass quasi jede VR-Anwendersoftware im Container genutzt werden kann. Essentiell ist laut Lorenz für das Einstellen der Standardwerte der vier Projektoren das automatisierte Kalibriersystem, welches das bisher aufwendige Justieren der optischen und feinmechanischen Komponenten der Projektoren nach einem Transport überflüssig macht.
Die neue Cave ermöglicht ein sehr hohes Maß an Lebhaftigkeit und Interaktivität, das beim Benutzer spontan das Gefühl der Immersion – also des Eintauchens in virtuelle Welten – auslöst. Maßgeblich dafür ist der große Bildraum, der den Betrachter nahezu vollständig umschließt.
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