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3.2. LÖSUNGSANSATZ 23
Zur Aktualisierung der Kameraposition muss zuerst der Verschiebungsvektor �vs in Richtung der besten
Positionsvariante berechnet werden. Dieser ergibt sich wie in Gleichung 3.1 aus der gewählten
Verschiebungsdistanz und der aktuellen Blickrichtung. Für die neue Position �s der Kamera gilt dann
entsprechend:
⎛
⎜
�s =�s ∗ ⎜
⎝
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
vx vy vz 1
⎞
⎟
⎛
⎠ , mit �vs = ⎝
vx
vy
vz
⎞
⎠ (3.7)
Neben der Berechnung der besten Positionsvariante kann durch den Vergleich der X-Koordinaten korrespondierender
Featurepunkte aufeinander folgender Frames eine Rotation der Sensoreinheit oder eine
Translation in X-Richtung erkannt werden. Zur Bestimmung zusammengehöriger Featurepunkte kann
das in Abschnitt 2.3.5 beschriebene Tracking-Verfahren eingesetzt werden. Für die Bewegungserkennung
müssen die Bilddaten mit den Richtungsinformationen des Inertialsensors verglichen werden. Folgende
simple Logik liefert dann Aufschluss über die aktuelle Bewegung:
Alle Featurepunkte streben in eine Richtung ∧
Kompass meldet Bewegung → Rotation
Alle Featurepunkte streben in eine Richtung ∧
Kompass meldet keine Bewegung → Translation in XRichtung
Eine zusätzliche Betrachtung der Tiefeninformation aller Messpunkte ermöglicht es Z-Translationen zu
erkennen, wenn die Tiefenänderung ebenfalls einen Schwellwert überschreitet.
Durch eine Kollisionserkennung auf dem Szenengraphen wird verhindert, dass die Kamera bei Messfehlern
durch Objekte hindurch geschoben wird. Eine solche Verschiebung wird nur zugelassen, wenn
es sich bei dem betreffenden Objekt um eine Türe im Modell handelt. Ein Raumwechsel ist auf diese
Weise für die virtuelle Kamera nur an Türen möglich.
Erste Tests mit festen Messpunkten zeigten, dass die Qualität der Positionsbestimmung in verschiedenen
Räumen wesentlich von der Wahl der Messpunkte abhängt und diese somit entscheidend für eine gute
Navigationsunterstützung des blinden Benutzers ist. Der nächste Absatz vergleicht verschiedene Ansätze
zur Suche nach geeigneten Messpunkten und begründet die Auswahl der im Prototyp eingesetzten
Verfahren.
3.2.3 Auswahl geeigneter Messpunkte
Durch Fenster, Messfehler und Schwächen im Stereoalgorithmus können alle Entfernungen zwischen
Unendlich und Null im realen Tiefenbild vorhanden sein. Der triviale Ansatz zu versuchen, die Punkte
mit größter Tiefe als Messpunkte zu wählen, führt nicht zum gewünschten Ergebnis. Um dennoch ohne
großen Rechenaufwand Punkte auf den Wänden zu finden wurden die folgenden Kriterien auf ihre
Eignung als Suchkriterium für Wandpunkte verglichen: