Neues Virtual-Reality-Display für vier Benutzer

Einen Meilenstein in der VR-Entwicklung haben das Fraunhofer IAO Stuttgart und die Bauhaus-Universität Weimar erreicht: vom 14.-16. März präsentierten die Forscher auf der IEEE Virtual Reality 2005 Konferenz in Bonn erstmals ein hochaufgelöstes stereoskopisches Display für vier Benutzer zur interaktiven Darstellung von 3-D-Computermodellen.

Bisher verwendete Systeme stellen nur für eine interagierende Person eines Teams die perspektivisch korrekte Ansicht dar, die aus dem Blickwinkel der anderen Nutzer stark verzerrt wirkt. Durch die eingeschränkten technischen Möglichkeiten war die Zusammenarbeit in virtuellen Umgebungen bisher schwierig. Die neue Technologie stellt einen Meilenstein in der VR-Entwicklung dar: alle Benutzer können sich frei vor dem Display bewegen und sehen trotzdem das dargestellte virtuelle Modell immer aus der richtigen Perspektive. So kann gemeinsam mit dem Modell interagiert werden; Modifikationen werden für alle Betrachter perspektivisch korrekt angezeigt.

Die Forscher projizieren die Bilder von acht Projektoren übereinander, wobei jeder Projektor das Bild für ein Auge eines Nutzers darstellt. Mit einem schnell schaltbaren optischen Verschluss vor jedem Projektor wird dafür gesorgt, dass kurzzeitig jeweils nur das Bild eines Projektors auf der Leinwand sichtbar wird. Die Benutzer tragen modifizierte 3-D-Brillen, die das zu dem geöffneten Projektor korrespondierende Auge synchron öffnen und alle anderen Augen verdeckt halten. Hohe Verschlussfrequenzen sorgen dafür, dass die Nutzer den Vorgang nicht wahrnehmen. So erhält jeder Benutzer für jedes Auge nur die dafür vorgesehenen Bilder und sieht damit ein 3-D-Bild aus seiner Perspektive. Durch die Kombination dieser Technologie mit Bildtrennungsverfahren auf Polarisationsbasis kann die Lichtausbeute des Systems fast verdoppelt werden.

»Dies erleichtert die Entwicklungsarbeit zum Beispiel beim Design Review in der Automobilindustrie beträchtlich und ermöglicht erstmals eine wirklich produktive Arbeit im Team an komplexen dreidimensionalen Modellen«, so Professor Bernd Fröhlich. Die Forscher hoffen, dass ihre Entwicklung sich zum Standard im 3-D-Bereich für eine Mehrbenutzerfähigkeit von VR-Systemen entwickelt. Die Chancen stehen nicht schlecht: erste Kontakte zur Industrie gibt es bereits.