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Überblick

Zukünftige Entwicklungen bei Ein- und Ausgabegeräten Wenn im folgenden einige - sich heute schon andeutende - zukünftige Entwicklungen vorgestellt werden, kann man dabei drei Arten dieser Entwicklungen unterscheiden: Geräte, die "nur" Verbesserungen bestehender Ein- und Ausgabegeräte darstellen Geräte, die wirklich neue Ein- und Ausgabegeräte sind Geräte, die durch ihre Komplexität schon gar nicht mehr als Ein- und Ausgabegeräte im herkömmlichen Sinne zu beschreiben sind. Insgesamt ist zu erwarten, daß der Unterschied zwischen Ein- und Ausgabegeräten immer mehr aufgehoben und das gleichzeitig die Schnittstelle zwischen Benutzer und Informationssystem immer unsichtbarer werden wird. Laserprojektoren Laserprojektoren nutzen zur Projektion Laserlicht mit seinen "idealen" Eigenschaften (keine Focussierung notwendig, hoher Kontrast, exakte Wellenlänge). Drei Laserstrahlen in den drei Grundfarben werden in der Helligkeit entsprechend dem zu erzeugenden Pixel moduliert und mit dichromatischen Spiegeln zu einem Strahl vereint. Dieser wird mit Lichtleitern zum Projektionskopf geleitet, der mit einem rotierenden Spiegel die horizontale Ablenkung und mit einem positionierbaren die vertikale Ablenkung realisiert. Diese Technologie ist noch im Entwicklungsstadium, mit marktreifen Geräten wird etwa 2005 gerechnet. Laserprojektoren sind eine qualitative Verbesserung von heute üblichen Projektoren. Das besondere an Laserprojektoren ist auch die Möglichkeit, ohne Verzerrung und Schärfeprobleme auf beliebig geformte Flächen projizieren zu können. Virtual Touchscreen Der virtual Touchscreen ist ein Touchscreensystem, das die Bewegung und die Position der Hand mit einer Infrarotkamera registriert. Verharrt der Finger länger auf einer Stelle, so wird dies als Klick interpretiert. Die Darstellung erfolgt mit einem über der eigentlichen Oberfläche montierten Projektor. Diese Systeme erlauben große Projektionsflächen und sind leicht vandalismussicher und witterungsbeständig zu gestalten. Die Projektor-Kameraeinheit könnte auch im Außenbereich, z.B. im Vordach eines Museums eingebaut sein, um auch außerhalb der öffnungszeiten über das Museum zu informieren. Durch Touchscreensysteme mit Infrarotkamera oder anderen optischen Abtastverfahren und Projektion ist eine größere Flexibilität bei der Gestaltung möglich. Jede Fläche könnte zum Ein- und Ausgabemedium eines Informationssystems werden. Damit können Informationssysteme "unsichtbar" in Ausstellungen integriert werden. Stereoskopische Displays Es gibt verschiedene Verfahren, einen stereoskopischen Bildeindruck zu erzeugen; alle Verfahren basieren darauf, den beiden Augen des Betrachters zwei verschiedene Bilder zu präsentieren. Bei stereoskopischen Verfahren können folgende unterschieden werden: das Anaglyphenverfahren, zeitliche Stereoskopie, Polarisationsstereoskopie und autostereoskopische Verfahren. Anaglyphenverfahren Beim Anaglyphenverfahren, das als einziges auch druckbar ist, trägt der Benutzer eine Brille, die zwei verschiedenfarbige Gläser hat. Die Farben sind Komplementärfarben, meist rot-grün oder gelb-violett, Das Auge mit dem roten Glas sieht im Bild keine Rotanteile, die nur vom anderen Auge gesehen werden können und umgekehrt. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß nur schwarz/weiße Bilder und diese auch nur mit störenden Farbeindrücken möglich sind. Zeitliche Stereoskopie Die zeitliche Stereoskopie funktioniert mit Shutterbrillen, die abwechselnd das linke und rechte Auge freigeben. Die Bilder für das rechte und linke Auge werden zeitlich nacheinander auf dem Bildschirm angezeigt, dabei muß die Bildwiederholfrequenz der Anzeige doppelt so hoch sein und die Shutterbrillen müssen sehr schnell von durchlässig nach undurchlässig und zurück schalten können. Polarisationsstereoskopie Bei der Polarisationsstereoskopie trägt der Betrachter eine Brille, die zwei Polfilter hat, deren Polarisation um 90° gedreht ist. Auf der Projektionsfläche, die die Polarisation des einfallenden Lichts nicht ändern darf, werden die beiden Bilder für das linke und rechte Auge übereinander projiziert. Die beiden Projektionen sind dabei auch entsprechend polarisiert. Autostereoskopische Displays Autostereoskopische Displays trennen die Bilder für die beiden Augen direkt auf dem Bildschirm, es wird also keine zusätzliche Brille benötigt. Ein Lichtmodulator sorgt dafür, daß das linke Auge und rechte Auge nur das passende Bild sehen. Autostereoskopie kann das Funktionsprinzip der zeitlichen oder räumlichen Stereoskopie benutzen. Bei räumlicher Stereoskopie wird die Auflösung des einzelnen Bildes reduziert, bei zeitlicher muß die Bildwiederholfrequenz entsprechend höher sein. Ein interessantes Beispiel für ein Autostereoskopisches Display mit zeitlicher Stereoskopie ist das Holotron,ein Beispiel für ein autostereoskopisches Display mit räumlicher Trennung das "Dresdener Display". Damit ist Stereoskopie eine der Grundlagen für virtuelle Realität. den Ein- und Ausgabegeräten, die mit virtueller Realität zu tun haben, wird oft der Begriff "Immersion" verwendet, der soviel wie "eintauchen" oder "umgeben sein" bedeutet. Ziel dieser Ein- und Ausgabegeräte ist es, dem Benutzer einen möglichst realistischen (täuschenden) Eindruck zu vermitteln. Dies wird durch optische 3D-Ausgabegeräte, mehrkanalige Audioausgabe und das Ändern anderer Umgebungsparameter erreicht (Vibration, Lageänderung des Ausgaberaums, Lichteffekte, etc. ). Cave Eine Cave ist ein etwa 3*3*3 m³ großer Raum, in dem mindestens drei Wände und der Boden als Projektionsfläche ausgelegt sind. Die Cave kann von mehreren Benutzern gleichzeitig benutzt werden; ein aktiver Benutzer navigiert mit einem Datenhandschuh oder einem anderen 3D-Eingabegerät durch die virtuelle Welt, die auf die Wände projiziert wird. Die Projektionen funktionieren nach dem Prinzip der zeitlichen Stereoskopie ,das bedeutet, daß alle Benutzer Shutterbrillen tragen müssen. Der aktive Benutzer hat ein Trackingsystem, das seine Kopfdrehung registriert und die Perspektive der Projektionen entsprechend ändert, er bestimmt auch, in welche Richtung es in der virtuellen Welt weitergehen soll. Die für die Echtzeitberechnung von vier hochauflösenden stereoskopischen Projektionen notwendige Rechenleistung übersteigt heute noch das Budget eines Museums. Die Investitionen in Projektoren und Rechenleistung für die Berechnung der drei Projektionen können dadurch erheblich gesenkt werden, ohne das Erlebnis der Immersion zu verlieren. Die existierenden Caves kann man heute noch an einer Hand abzählen .Eine Cave ist heute die überzeugendste Realisierung der Idee der virtuellen Realität und bietet damit die Chance, den Benutzer wirklich in eine andere Welt "eintauchen" zu lassen.

Weiterführende Informationen

keine

Verweise auf Arbeiten anderer gruppen

keine

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