Mit virtueller Haut überzogene Hände verleihen in virtueller Realität mehr digitale Fingerfertigkeit
Seien es die HoloLens-Brille von Microsoft oder das Oculus-Headset von Facebook: Dank der zunehmenden Verfügbarkeit von Systemen für virtuelle Realität sind immersive digitale Umgebungen zugänglicher als je zuvor geworden. Allerdings stellt in der Entwicklung die physische Interaktion mit diesen Umgebungen oftmals ein Problem dar. „Stellen Sie sich eine Person mit einem am Kopf befestigten Gerät vor, die eine virtuelle Welt mit Objekten vor sich sieht und mit diesen Objekten interagieren möchte“, sagt Miguel Otaduy, Projektkoordinator des EU-finanzierten Projekts CLAP(öffnet in neuem Fenster). „Wir entwickeln eine Technologie, mit der diese Objekte auf eine natürliche Weise aufgehoben, manipuliert und abgelegt werden können.“
Klicken und sammeln
Wie Otaduy erläutert, sei gegenwärtig eine Art „Einrastmechanik“ die Grundlage der meisten Systeme, bei der ein Sensor erkennt, wenn sich die Hände in der Nähe eines digitalen Objekts befinden, und es unabhängig vom Zugreifen oder der Ausrichtung der Hand an ihr befestigt. „Wir haben eine viel natürlichere Hand entwickelt, die das digitale Objekt auf eine Weise manipuliert, wie es echte Hände tun“, fügt er hinzu. An der Universität Rey Juan Carlos(öffnet in neuem Fenster) haben Otaduy und sein Team ein digitales Skelett entwickelt, das die Hand im virtuellen Raum nachbildet und mit einer weichen, biegsamen Haut überzogen ist, die sich in Abhängigkeit von der Bewegung der Hand verformt. Somit kann die Kontaktfläche zwischen der Hand und einem Objekt berechnet und eine realistische Manipulation von Objekten im virtuellen Raum ausgeführt werden. Dies mit ausreichender Genauigkeit zu simulieren, sei der Schlüssel zur Realisierung natürlicher Reaktionen, so Otaduy. „Dieses ‚Einrasten‘ ist für einige Spiele und das Trainieren in virtueller Realität gut geeignet, aber es gibt andere Dinge, die eben nicht möglich sind“, erläutert er. „Wir versuchen, eine virtuelle Hand zu entwickeln, die wie eine echte Hand aussieht, die sich einem Objekt annähern kann und physische Interaktionen wie zum Beispiel Greifvorgänge einleitet. So könnte das, was in der realen Welt passiert, besser nachgebildet werden.“
Projekt durchläuft Entwicklung
Die Technologie wird von allen wichtigen, heute im Einsatz befindlichen Systemen unterstützt, die mit virtueller Realität arbeiten, und ist nicht auf zusätzliche Hardware angewiesen. „Wir können alle gegenwärtig verfügbaren Optionen nutzen: integrierte Sensoren, Tracking-Handschuhe, kameragestützte Systeme, Infrarot-Systeme. Es funktioniert mit allen“, merkt Otaduy an. Das dem Konzeptnachweis dienende Projekt wurde vom Europäischen Forschungsrat(öffnet in neuem Fenster) unterstützt und ging aus einem grundlegenderen Projekt hervor, in dem die fundamentalen Algorithmen entwickelt wurden. „Es war entscheidend, diese Forschung durchzuführen und die richtigen Talente zu gewinnen“, betont Otaduy. „Dank des Projekts konnten wir diese grundlegenden Algorithmen mit mehreren Technologien wie zum Beispiel Trackern und verschiedenen Visualisierungsgeräten verknüpfen. Somit konnten wir die Technologie demonstrieren, womit ein Schritt in Richtung ihrer Vermarktung gegangen wurde.“
Eine helfende Hand
Nun ist das CLAP-Team auf der Suche nach kommerziellen Partnerschaften, Investitionswilligen und Mitwirkenden, mit deren Hilfe die Technologie auf die nächste Entwicklungsstufe gebracht werden kann. „Im Moment versuchen wir, ein Spin-off-Unternehmen zu gründen. Wir befinden uns mit der Universität im Gespräch über die konkrete Vorgehensweise, und wir möchten die Anwendungen erweitern, die mit CLAP zu realisieren sind. Dabei handelt es sich um Anwendungen für soziale Interaktion, Telekommunikation und realistischere Interaktionen zwischen Personen“, erklärt Otaduy. „Mit der Handinteraktion kann anhand dieser Computermodelle mehr Realität generiert werden, um letztlich virtuelle Welten zu erschaffen, die wirklich interaktiv werden. Es ist eine faszinierende Gelegenheit, um Physik, Mathematik und Informatik zu vereinen und mit etwas zu spielen, das nur innerhalb eines Computers existiert.“
