Kai Groetenhardt
M. Sc. Informatik

Master-Projekt
Pointing Gestures and Object Manipulation Gestures Using a Hand Tracking System and a Head Mounted Display

Projektstart: 2013

Durch das Er­schei­nen neu­er Ein­ga­be­ge­rä­te stellt sich die Fra­ge, wie die­se am bes­ten ein­ge­setzt wer­den kön­nen. Die­se Fra­ge stell­te sich auch mit dem Er­schei­nen des Leap Mo­ti­on Con­trol­lers (LMC), wel­cher zum Tra­cken der Hand- und Fin­ger­po­si­ti­on di­ent. Die Idee war es den LMC in Kom­bi­na­ti­on mit der Ocu­lus Rift - ei­nem Head Mo­un­ted Dis­play (HMD) - zu ver­wen­den. Das Pro­b­lem mit die­sem HDM ist, dass der Nut­zer sei­ne ech­te Um­ge­bung nicht mehr se­hen kann und es da­her schwie­ri­ger ist ei­ne hap­ti­sche Ein­ga­be­me­tho­de wie die Kom­bi­na­ti­on aus Maus und Ta­s­ta­tur zu ver­wen­den. Mit dem LMC soll­te die­ses Pro­b­lem um­gan­gen wer­den.

Als An­wen­dungs­fall wur­de das Na­vi­gie­ren und In­tera­gie­ren in ei­ner vir­tu­el­len 3D-Um­ge­bung aus­ge­wählt. Dies sch­ließt die Be­we­gung der Ka­me­ra, das Zei­gen auf Ob­jek­te, so­wie das Be­we­gen und Ro­tie­ren von Ob­jek­ten ein. Da­zu wur­de ei­ne Raum er­s­tellt, in dem der Nut­zer die Auf­ga­be hat­te Fäs­ser in Re­ga­le ein­zu­sor­tie­ren. Da­zu muss­te er mit­tels Zei­gen auf die Fäs­ser er­mit­teln, wel­chen In­halt sie ent­hal­ten, da­mit die­se in die rich­ti­gen Re­ga­le ein­sor­tiert wer­den konn­ten. Die Fäs­ser muss­ten au­ßer­dem ma­nu­ell ro­tiert und an­sch­lie­ßend auf das Re­gal ge­legt wer­den. Die Ges­te zum Grei­fen ei­nes Ob­jekts ist bei­spiel­haft in der zwei­ten Ab­bil­dung zu se­hen. Um ei­nen Ver­g­leich zu ha­ben, wur­de auch ei­ne Maus- und Ta­s­ta­tur-Steue­rung im­p­le­men­tiert, wo­bei der Nut­zer die 3D-Welt nicht über das HMD, son­dern über ei­nen PC-Bild­schirm se­hen konn­te.

Die­se bei­den Kon­zep­te wur­den mit Hil­fe ei­nes User-Tests mit­ein­an­der ver­g­li­chen. Die Aus­wer­tung zeigt, dass sich die Ges­ten mit dem LMC größ­t­en­teils na­tür­lich an­füh­len, ins­be­son­de­re die Zei­ge­ges­te. Das größ­te Pro­b­lem war die Un­ge­nau­ig­keit beim Plat­zie­ren und Ro­tie­ren der Ob­jek­te. Wür­de man die­se Un­ge­nau­ig­kei­ten un­ter Kon­trol­le brin­gen, wä­re die An­wen­dung des LMC zur In­ter­ak­ti­on mit ei­ner vir­tu­el­len 3D-Um­ge­bung für be­stimm­te Ein­satz­be­rei­che denk­bar.


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