13: 3D Eingabegeräte

Question 1

Was beschreibt der Begriff Mixed Reality (XR)?

Answer 1

• In 3D Umgebungen verschmelzen Ein- und Ausgabegerät (z.B. MR / VR / AR)
• Helme oder Brillen werden für die Darstellung der virtuellen Informationen genutzt (Ausgabe)
• Durch das Tracking der Helme oder Brillen wird die Position und Orientierung des Kopfes ermittelt (Eingabe)

Question 2

Nennen Sie 3D Eingabegeräte.

Answer 2

• 3D-Maus
• Datenhandschuhe
• Wiimote, Kinect, LeapMotion
• Eyetracking
• Optische, elektromagnetische, und ultraschallbasierte Trackingsysteme

Question 3

Wie lassen sich 3D Eingabegeräte klassifizieren?

Answer 3

• Abtastrate → Frequenz mit der das Gerät Signale liefert
• Latenz → Verzögerung zwischen Benutzereingabe und Verarbeitung
• Räumliche Auflösung → Genauigkeit mit der positioniert werden kann
• Genauigkeit der Eingabe → Zwei Arten von Ungenauigkeit: Rauschen und Drift
• Interaktionsraum → Abhängigkeit von der Position oder Beleuchtung im Raum

Question 4

Nennen Sie die 6 Freiheitsgrade (6DoF)eines 3D Eingabegerätes?

Answer 4

• Up/Down
• Left/Right
• Back/Forward
• Roll
• Yaw
• Pitch

Question 5

Erläutern Sie die Funktionsweise von fünf verschiedenen handgehaltenen 3D Eingabegeräten.

Answer 5

• FlyingMouse → Wird in die Hand genommen und bewegt
• 3D-Ball → Plastikball der 3D-Rotationen ermöglicht z.B. Smartphone-Interaktion. Funktion basiert auf magnetischem Orientierungssensor (Problem: unhandlich, ermüdend)
• AR-Flystick → Für Selektionen in 3D, mehrere Knöpfe für Aktionen, kabellos
• GlobePointer → Handtracking System (Gyroskop, Joystick und 3D Trackball), ermöglicht Selektion, Translation und 3D-Rotation
• RingMouse → Fingertracking System, steckt wie ein Ring am Finger und folgt Bewegung
• Cubic Mouse → Für Volumendaten, Quader mit 3 Stäbe für Selektion von Schichten in 3 Raumrichtungen

Question 6

Was ist ein Data Glove? Nennen Sie Nachteile und Herausforderungen.

Answer 6

• Erfassung der Bewegung von Finger, Daumen und Handgelenk (Anwendung z.B. in VR-Applikationen)
• Nachteile
  
  • benutzerspezifische Kalibrierung
  • geringe Genauigkeit
  • geringe Benutzerakzeptanz
• Herausforderungen
  
  • Präzision vs. Komfort
  • unbequem, umständlich anzulegen