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DLR SchoolLab
Stereoskopische 3D-Darstellung


Stereoskopische 3D-Darstellung im Lab

Stereoskopische Projektionssysteme haben mittlerweile in professionellen multimedialen Anwendungen und in medizinischen respektive industriellen Bereichen Eingang gefunden. Neben stereoskopischen Endoskopen im Bereich der Medizin, finden sich insbesondere im Bereich von (Tele-) Robotern, bei gefährlichen oder unzugänglichen Umgebungen, stereoskopische Systeme zur exakten Steuerung. Der Vorteil der realistischen Darstellung resultiert aus einer ausgeprägten Vermittlung von Größen- und Entfernungsinformationen.

Stereoskopische 3D Darstellung im Lab


Rot/Grün-Brille und 3D-Display

Zur Umsetzung des dreidimensionalen Eindrucks ist ein grundsätzliches Verständnis zum räumlichen Sehen beim Menschen notwendig. Der selbstverständliche Effekt, dass beide Augen zwei unterschiedliche Bilder wahrnehmen und diese, um den Augenabstand verschobene Bilder an das Gehirn weitergeben, muss sowohl bei der Hard- und Software zur Generierung einer realistischen stereoskopischen Darstellung berücksichtigt werden. Um dieses praktisch zu erleben und die Konzepte kennenzulernen, kann im DLR_School_Lab die anaglyphe Stereoprojektion (bekannt als „Rot/Grün-Projektion“) getestet und zusätzlich mit einem autostereoskopischen Display gearbeitet werden, welches ohne ergänzende Brille auskommt. Bei diesem Ansatz trennt ein Lichtmodulator die Bilder für beide Augen, sodass diese jeweils auch nur ein individuelles Bild visuell wahrnehmen.

Experimente zur 3D Darstellung

Die prinzipielle Idee hinter dem Versuchsaufbau ist, dass die Schülerinnen und Schüler eine virtuelle dreidimensionale Umgebung generieren und die oben genannten Eigenschaften einer stereoskopischen dreidimensionalen Darstellung aktiv kennenlernen. Zudem soll aber auch das theoretische Verständnis einer stereoskopischen Darstellung vermittelt werden.


Faszination 3D Darstellung

In Abhängigkeit vom Vorwissen der Schülerinnen und Schüler kann sich dieses auf die Parametrierung einzelner Eigenschaften beschränken oder auf einfache Versuche, bei denen beispielsweise durch Bewegungen des Kopfes Veränderungen des visuellen Eindrucks entstehen. Derartige Phänomene sollen untersucht und deren Ursachen diskutiert werden. Im Vordergrund steht aber die selbstständige Modellierung von dreidimensionalen Szenen auf dem Computer, dessen Komplexität frei definiert werden kann. Durch das Vorhandensein spezieller Software sind erste einfache Modellierungen selbst nach einer kurzen Einarbeitungsphase möglich, und der immersive 3D-Eindruck kann direkt überprüft werden.

Mit Schülerinnen und Schülern der Mittel- und Oberstufe soll zudem die Wirkungsweise unterschiedlicher Parameter auf den 3D-Effekt diskutiert werden. In diesem Zusammenhang ist u. a. die Sichtpyramide für eine perspektivische Projektion zu beachten, aber auch geometrische Transformationen für veränderliche virtuelle Umgebungen und Algorithmen zur Kollisionsdetektion.

Weitere Informationen

Ansprechpartner für das Experiment
"Stereoskopische 3D Darstellung"


Lehrstuhl Informatik VII (Graphische Systeme)
Prof. Dr. Heinrich Müller,
Dipl.-Inf. Frank Weichert

E-Mail:
{mueller|weichert}@ls7.cs.uni-dortmund.de

Internet:
ls7-www.cs.uni-dortmund.de

Interessierte Schulklassen aber auch die allgemeine Öffentlichkeit sind jederzeit herzlich eingeladen, die Experimente zur „Stereoskopische 3D Darstellung“ im Labor praktisch durchzuführen. Sprechen Sie ihren Besuch bitte mit der Leiterin des DLR_School_Lab der TU Dortmund, Frau Dr. Sylvia Rückheim (rueckheim@verwaltung.tu-dortmund.de) ab - aktuelle Informationen finden sich auch in der Internetpräsenz mit der Adresse http://www.dlr.de/schoollab. Für spezielle Fragen zum Experiment „Stereoskopische 3D Darstellung“ können Sie sich auch sehr gerne an den Lehrstuhl für graphische Systeme wenden, der dieses Experiment betreut (s. Infobox).