CeBIT 2006: "Wahrsager" kämpfen im Cyberspace um Millisekunden
Informatiker der Professur Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung entwickeln Vorhersagetechniken für realitätsnahe Computersimulationen - Deutscher Tischtennisverband bekundet bereits Interesse
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Im VR-Labor der Professur Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung testet Heike Lasch die Tischtennis-Simulation. Die virtuelle Spielumgebung, wie etwa Ball, Tischtennisplatte, Netz und Publikum werden durch eine stereoskopische Rückprojektion auf eine Großbild-Leinwand erzeugt. Foto: Mario Lorenz |
"Wer heute reale Bewegungen wirklichkeitsnah in eine virtuelle Realität übertragen will, muss schon ein klein wenig wahrsagen können", meint Prof. Dr. Guido Brunnett von der Professur Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung der TU Chemnitz. Gemeint sind so genannte Vorhersagetechniken, die von Chemnitzer Informatikern entwickelt wurden, um extrem schnelle Bewegungen nahezu latenzfrei simulieren zu können. Es gilt, die aktuellen Verzögerungszeiten von etwa 50 Millisekunden weiter zu reduzieren. "Unsere Vorhersagetechniken überwinden sozusagen diese minimale zeitliche Differenz zwischen Simulation und realer Bewegung, die sich trotz leistungsstarker Hard- und Software immer noch ergibt." Am Beispiel der Tischtennis-Simulation haben die Chemnitzer in den letzten Monaten bereits bewiesen, mit welcher Perfektion bereits ein Match eines realen Spielers gegen einen virtuellen Gegner abläuft.
Vom 9. bis 15. März 2006 verlagern die Informatiker der TU Chemnitz ihre virtuelle Tischtennisplatte vom Uni-Labor auf die weltgrößte Computermesse CeBIT in Hannover. Auf dem mitteldeutschen Gemeinschaftsstand "Forschung für die Zukunft" (Stand D 04) in Halle 9 zeigen sie, wie es ihnen gelungen ist, das Spiel mit dem kleinen Ball in eine realitätsnahe virtuelle Welt zu übertragen. Gespielt wird mit einem gewöhnlichen Tischtennisschläger, an dem Referenzpunkte angebracht sind, und mit einem virtuellen Ball auf einer ebenso computeranimierten Platte. Die Spielumgebung, wie etwa Ball, Netz, Tischtennisplatte und Publikum, wird durch eine stereoskopische Rückprojektion auf eine Großbild-Leinwand erzeugt. Der Spieler selbst trägt nur eine 3D-Brille.
"Im Hintergrund erzeugen zwei handelsübliche Computer mit einer Visualisierungs- und Trackingsoftware für jedes Auge des Betrachters eine Darstellung der Szene", erläutert Stephan Rusdorf, Mitarbeiter der Professur Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung. "Diese Bilder werden durch zwei Beamer über einen Umlenkspiegel auf zwei große Acrylglasscheiben projiziert. Vier Infrarotkameras nehmen permanent Bilder von den Referenzobjekten, die an der Brille und dem Schläger des Spielers befestigt sind, auf." Diese Bildinformationen werden genutzt, um die genaue Position und die Ausrichtung des Spielers sowie des Schlägers zu bestimmen. Zusätzlich kommt ein Dolby-Surround- Soundsystem zum Einsatz, um die "echte" Akustik beim Spiel wie etwa den Aufprall des Balls auf den Schläger oder die Platte zu imitieren.
Zudem ist es möglich, den virtuellen Ball wie in einem realen Spiel anzuschneiden. "Ein wesentlicher Vorteil der kamera-basierten Erfassung von Bewegungen besteht darin, dass die Bewegungsfreiheit des Spielers vollkommen erhalten bleibt und nicht durch Kabel behindert wird", berichtet Rusdorf.
"Viele Spieler, darunter auch Profis, waren begeistert, als sie unsere Simulation testeten", ergänzt Rusdorf. "Sogar der Deutsche Tischtennis-Bund bekundete bereits das Interesse an unserer Lösung. Bevor unser System zu Trainingszwecken zum Einsatz kommen kann, müssen die Reaktionszeiten des Gesamtsystems - von den Beamern bis hin zur Kameratechnik - mit Unterstützung der Industriepartner noch weiter reduziert werden."
Weitere Informationen geben Prof. Dr. Guido Brunnett und Stephan Rusdorf per Telefon unter (03 71) 5 31 - 15 33 oder - 18 02 sowie per E-Mail unter stephan.rusdorf@informatik.tu-chemnitz.de.
Mario Steinebach
01.02.2006
