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44 KAPITEL 4. IMPLEMENTIERUNG
Client-Server Lösung zur Kommunikation mit dem Motion Tracker
Die Verwendung einer Client-Server Lösung ermöglicht es, von der eingesetzten Hardware unabhängig
zu bleiben und den Sensor nicht zu blockieren, sodass er gleichzeitig für andere Berechnungen zur
Verfügung steht.
Es wurde ein Server-Thread auf Basis von Windows Sockets implementiert, der Verbindungen zum Port
7000 zulässt und über das folgende einfache Protokoll die Abfrage der benötigten Richtungsinformationen
des Inertialsensors ermöglicht:
Befehl Funktion
mt_server_get_data erfragt die Richtungsdaten vom Server
mt_server_quit beendet den Server
Tabelle 4.1: Xsens Server Protokoll zur Abfrage der Richtungsdaten
Zur Übertragung der Richtungsdaten wird das folgende Strukt verwendet, welches je nach Einstellung
des Motion Tracker Servers die Orientierung des Sensors als Raumwinkel oder als Rotationsmatrix an
den Client liefern kann:
typedef struct _mtOrientation{
float phi, theta, psi;
float matrix[9];
}mtOrientation;
4.2 Bereitstellung der Modelldaten
Wie der Lösungsansatz beschreibt, soll durch die Angleichung einer simulierten Umgebung an real
gemessene Daten die Position des Sensormoduls im Raum approximiert werden. Nachdem nun die
Hardware zur Messung der realen Daten vorliegt, muss für den effizienten Vergleich zwischen Modell
und Realität ein möglichst genaues 3D-Modell des Gebäudes vorhanden sein.
4.2.1 Erstellung des Gebäudemodells mit 3D Studio Max
Über die von Architekten üblicherweise zur Planung öffentlicher Gebäude angefertigeten CAD-Zeichnungen
steht oft ein detailliertes Grundgerüst eines 3D-Modells zur Verfügung. Dieses kann in ein gängiges
3D-Animationsprogramm wie zum Beispiel Discreets 3D Studio Max 6.0 importiert und dort
über die Integration von Flächen als Wände und Böden, Fenster, Türen, etc. vervollständigt werden.
Um später Blinde bei ihrer Navigation durch das Gebäude unterstützen zu können, muss zusätzlich die
Inneneinrichtung der Räume nachmodelliert werden. Hierbei sollten alle festen und verschiebbaren Objekte,
die bei der Navigation durch das Gebäude Hindernisse darstellen könnten, beachtet werden. Für
einen Teil des Informatikgebäudes der Universität Stuttgart wurde ein solches Modell von Alexander
Kobus im Rahmen des Nexus-Projektes bereits erstellt. Abbildung 4.8 zeigt den vollständig modellierten
Gebäudeabschnitt, der zur Simulation der Umgebung bei dieser Arbeit eingesetzt wird.