Virtual Reality - Staatliche Hochschule für Gestaltung Karlsruhe

18e. Datenhandschuh
Der Datenhandschuh nimmt Handbewegungen auf und wandelt sie in für den Computer verständlichen
Signalen um, die dann natürlich auch zum Computer übertragen werden. Die Computertechnik
ist nun schon so weit, daß diese Signale fast Zeitgleich in die Bewegungen einer virtuellen
Hand übersetzt werden können, so das der Datenhandschuh sinnvoll eingesetzt werden kann.
18f. Der DataGlove
Das erste wichtige Eingabegerät dieser Art, das von der Firma VPL Research entwickelt wurde,
nennt sich DataGlove. Das Gerät wird in der ganzen Welt größtenteils zur Forschung und
Produktentwicklung in vielen Anwendungsgebieten eingesetzt. Der Handschuh besteht aus
einem leichten Lycra-Gewebe und schmiegt sich eng an die Hand. Finger- und Handbewegungen
werden von einem Sensor und einem Satz kunststoffüberzogener faseroptischer Kabel
auf den Fingerrücken gemessen. Die Faserkabel messen das Beugen und Strecken der Finger
einschließlich Daumen. Jedes Kabel führt zu einer kleinen elektronischen Platine an der Vorderseite
eines Steuerkastens. Jede Faser führt von der Schnittstellenplatine durch einen langen Abschnitt
beweglicher Gewebeleitungen zu einem Handgelenk-Anker auf dem Handschuh. Von
hier aus laufen die Kabel über den Handrücken bis über die Fingerknöchel und von dort zurück
an die Schnittstelle. In der Schnittstellenplatine ist jedes Kabel an einem Ende mit einer Leuchtdiode
bestückt, das gegenüberliegende Ende an einen Fotosensor angeschlossen.
Die Steuereinheit wandelt die Lichtenergie, die der Fotosensor empfängt, in mengenmäßig
bestimmbare elektrische Signale. Wenn Sie einen Finger krümmen, während Sie den DataGlove
tragen, tritt das Licht, das von der Leuchtdiode durch das faseroptische Kabel fließt, aus kleinen
Öffnungen in der Kabelhülle aus. Je stärker Sie den Finger krümmen, desto größer wird das
Loch im Kabelmantel und desto mehr Licht tritt aus. Entsprechend weniger Licht erreicht dann
den Fotosensor, und das elektrische Signal wird schwächer.Ein Computer verarbeitet dann den
ganzen Lichtfluß und berechnet daraus, wie weit welcher Finger gebeugt
werden muß. Jeder Finger hat mindestens zwei Kabel, eines am unteren und eines am mittleren
Knöchel (mit Ausnahme vom Daumen, da er nur ein Knöchel hat). Um die Meßgenauigkeit zu
erhöhen, fügt man manchmal auch mehrere Kabel an. Das jedoch reicht nicht aus um die Bewegung
einer Hand im Raum nachzubilden, da durch die eben beschriebene Methode nur die Bewegung
der Finger messen kann. Deshalb kommt ein zweites Meßwerkzeug hinzu. Und zwar
handelt es sich hierbei um einen magnetischen Lage - und Richtungssensor. Dieser Sensor mißt
die absolute Position (x, y und z) und die Bewegungsrichtung (drehen, neigen und beugen)
der Hand.Beide Meßmethoden zusammen können fast jede mögliche Bewegung der Hand
verfolgen.