fühlbares Hologramm auf der Siggraph präsentiert

In den USA folgt derzeit Messe um Messe. Bis gestern lief die SIGGRAPH 2009 (Special Interest Group on Graphics and Interactive Techniques) in New Orleans. Die japanischen Shinoda Labs rund um das Forscherteam von Takayuki Iwamoto präsentierten dort erstmals ein taktiles, also fühlbares Hologramm.

Dafür wurden Provision-Projektionsschirme mit dem Airborne Ultrasound Tactile Display kombiniert. Das Provision-System projiziert Objekte mit Hilfe eines LCD-Bildschirms und eines konkaven Spiegels in den Raum. Streng genommen handelt es sich dabei nicht um ein Hologramm, sondern nur um ein schwebendes projiziertes Objekt, aber das soll an dieser Stelle vernachlässigt werden.

Das Airborne Display bietet ein fein ansteuerbares Array von Ultraschall-Punkten. Durch den Schalldruck lassen sich fühlbare Reize ganz ohne mechanische berührende Komponenten erzeugen. Die räumliche Verteilung des Drucks hängt vom Brennpunkt ab, und kann über Phasenverzögerung und Amplitude der akustischen Wellen gesteuert werden. Den virtuell erzeugten Objekten kann man so ein Gewicht und damit eine Stofflichkeit geben, die Berührung vortäuscht.

Um die Position im Raum bestimmen zu können, werden die mit Infrarotkameras versehenen Wii-Motes eingesetzt. Die im Filmbeispiel gezeigte Hand ist mit einem reflektierenden Marker versehen, die nicht sichtbares (so genanntes diskretes) Infrarotlicht einer Leuchte zurückwirft. Anhand dieser Daten lässt sich die Position des Markers – und damit der Hand- mit Hilfe eines Handtracking-Systems recht genau bestimmen.

Stimmt nun die Position der Hand mit der Lage des virtuellen Objektes überein, wird mit den akustischen Wellen Druck an den jeweiligen Berührungspunkten erzeugt: Der User ist in der Lage, das virtuelle Objekt zu ertasten. Im Film ist dies anhand eines Balls, fallenden Regentropfen und einem kleinen Elefanten veranschaulicht.

Wer sich für die technischen Details und Parameter  interessiert, sollte sich das Abstract ansehen.

Nicht nur 3 Dimensionen werden im Kino eingesetzt, mitunter sind auch 4D-Kinos zu erleben. Vor allem Vergnügungsparks bieten diese Attraktion an, wo neben einem stereoskopischen Film auch Effekte wie Bewegung, Temperatur, Stromkitzeln, Berührungen durch Stofflappen oder Wasserspritzer die Filmhandlung aufgepeppen. So ein berührungsloses, durch Schalldruck gesteuertes System wäre natürlich eine Sensation, vornehmlich für das effektorientierte Genrekino. Wenn die Objekte nicht nur aus der Leinwand herausragen, sondern auch noch die Illusion einer Berührung schaffen, dürfte der Grad der Immersion weiter ansteigen. Und man stelle sich eine Schlägerei auf der Leinwand vor, bei der auch mal ein leichter Luftdruck-Schlag in Richtung Zuschauer geschickt wird. Mittendrin statt nur dabei. Aber keine Sorge, die Kosten für ein solches System sind viel zu hoch, als dass sie nächstes Jahr massenhafte Verbreitung im Kino finden würden. Zudem wären einzelne Sitzplätze in einem großen Kino schwer anzusteuern. Aber die Anfänge sind gemacht. 🙂

Und hier das Demovideo des Systems:

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