Het Fraunhofer-Institut für Angewandte Informations-technik (FIT) heeft een sys-teem ontwikkeld dat hand- en vingerposities van de gebruiker in real-time her-kent en in overeenkomstige commando’s vertaalt. Het systeem werkt zonder speciale handschoenen en markeringspunten en is geschikt voor meerdere gebruikers.
Aanrakingsgevoelige displays hebben de klassieke invoer van muis en toetsenbord op een aantal plaatsen al verdrongen. De doorbraak kwam in 2007 dankzij de iPhone van Apple. Sindsdien werden soortgelijke apparaten met vergelijkbare eigenschappen gelanceerd.
De nieuwste generaties ondersteunen zelfs de bediening door meerdere personen tegelijkertijd. Ze zijn daarmee geschikt voor multi user toepas-singen. Zo kan bij de Microsoft Surface, een soort computer tafel, de volledige oppervlakte wordt gebruikt voor invoer. Deze vorm van interactie is geschikt voor het tweedimensionale oppervlak.
Filmliefhebbers herinneren zich vermoedelijk nog de science fiction thriller ´Minority Report´ uit 2002, waarin Tom Cruise in een 3D-software arena talrijk programma in een adembenemend tempo bediende. Hij deed dit met speciale handschoenen, die uiteindelijk het reageren op drie vingers van elke hand mogelijk maakten. De onderzoekers van Fraunhofer-FIT hebben zelfs de handschoenen niet nodig. (foto: 20th Century Fox)
Prototype
Het prototype van het aanrakingsloos 3D Multitouch systeem van Fraunhofer FIT is een eerste stap in de toekomst. Meerdere vingers van beide handen kunnen tegelijkertijd het object ´aanraken´ en kunnen dat door bewegingen of gesticuleren manipuleren. Het systeem herkent hand- en vingerbewe-gingen in de lucht en interpreteert die overeenkomstig.
In het prototype worden handen en vingers van de gebruiker in real-time vastgelegd in beelden van een 3D camera en worden de bewegingen gevolgd. De 3D camera werkt volgens het looptijdproces (TOF principe). Deze meet voor elk beeldpunt, hoe lang het licht nodig heeft tot aan het gefilmde object en weer terug en bepaalt zo de afstand.
Uit de eerste datastromen filtert een speciaal beeldanalyse algoritme de posities van de handen en de vingers. De snelle verwerking werd door een intelligente filtering van de binnenkomende data verbeterd. Als men zich dit voorstelt als een 3D-reliëf in een berglandschap, dan wordt duidelijk dat de toppen alleen handoppervlakken of vingers kunnen zijn. Logische criteria zoals de grootte van de hand of de lengte van een vinger reduceren aan-vullend de potentiële coördinaten.
Vervolgtraject
Hoewel het testen van de functionaliteit en vooral de bijzondere intuïtiviteit van het bedieningsconcept de werking aantoont, moet het systeem voor succesvolle introductie op de markt nog worden verbeterd. Zo kunnen horloges door hun reflectie het systeem in verwarring brengen maar ook handoppervlakken, die orthogonaal voor de camera worden gehouden, geven problemen.
Toch zullen vergelijkbare gebruikersapparaten al op korte termijn bij spelletjes worden toegepast, zoals blijkt uit een aankondiging van Microsoft voor het project Natal. De mogelijkheden van deze technologie openen bovendien nieuwe oplossing voor andere toepassingsgebieden, zoals de uitwerking van complexe simulatiedata en robotica.
Georg Hackenberg van Fraunhofer-FIT demonstreert in deze video het 3D interactie prototype. Het systeem maakt gebruik van een dieptevoelende camera, gebaseerd op het looptijdprincipe en faseverschuivingen van een gereflecteerd infrarood signaal meet. De bijdrage van Hackenberg is het computer vision algoritme, de herkenningstechniek voor het gebaar en het concept en implementatie van de demotoepassing.
