Informatiker der TU Chemnitz arbeiten zurzeit an Vorhersagetechniken für realitätsnahe Computersimulationen. Jetzt ist es ihnen gelungen, das Spiel mit dem kleinen Tischtennis-Ball in eine virtuelle Welt zu übertragen. Die Forscher konnten dabei demonstrieren, mit welcher Perfektion ein Match eines realen Spielers gegen einen virtuellen Gegner bereits abläuft.
„Wer heute reale Bewegungen wirklichkeitsnah in eine virtuelle Realität übertragen will, muss schon ein klein wenig wahrsagen können“, meint Professor Guido Brunnett vom Institut für Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung der TU Chemnitz. Gemeint sind so genannte Vorhersagetechniken, die von Chemnitzer Informatikern entwickelt wurden, um extrem schnelle Bewegungen nahezu latenzfrei simulieren zu können. Es gilt, die aktuellen Verzögerungszeiten von etwa 50 Millisekunden weiter zu reduzieren.
„Unsere Vorhersagetechniken überwinden sozusagen diese minimale zeitliche Differenz zwischen Simulation und realer Bewegung, die sich trotz leistungsstarker Hard- und Software immer noch ergibt“, so Brunnett.
Tischtennis virtuell
Gespielt wird bei der neu entwickelten Tischtennis-Simulation mit einem gewöhnlichen Tischtennisschläger, an dem Referenzpunkte angebracht sind, und mit einem virtuellen Ball auf einer ebenso computeranimierten Platte. Die Spielumgebung, wie etwa Ball, Netz, Tischtennisplatte und Publikum, wird durch eine stereoskopische Rückprojektion auf eine Großbild-Leinwand erzeugt. Der Spieler selbst trägt nur eine 3D-Brille.
„Im Hintergrund erzeugen zwei handelsübliche Computer mit einer Visualisierungs- und Trackingsoftware für jedes Auge des Betrachters eine Darstellung der Szene“, erläutert Stephan Rusdorf vom Institut für Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung. „Diese Bilder werden durch zwei Beamer über einen Umlenkspiegel auf zwei große Acrylglasscheiben projiziert. Vier Infrarotkameras nehmen permanent Bilder von den Referenzobjekten, die an der Brille und dem Schläger des Spielers befestigt sind, auf.“
Tischtennis-Profis begeistert
Diese Bildinformationen werden genutzt, um die genaue Position und die Ausrichtung des Spielers sowie des Schlägers zu bestimmen. Zusätzlich kommt ein Dolby-Surround-Soundsystem zum Einsatz, um die „echte“ Akustik beim Spiel wie etwa den Aufprall des Balls auf den Schläger oder die Platte zu imitieren.
Zudem ist es möglich, den virtuellen Ball wie in einem realen Spiel anzuschneiden. „Ein wesentlicher Vorteil der kamera-basierten Erfassung von Bewegungen besteht darin, dass die Bewegungsfreiheit des Spielers vollkommen erhalten bleibt und nicht durch Kabel behindert wird“, berichtet Rusdorf.
„Viele Spieler, darunter auch Profis, waren begeistert, als sie unsere Simulation testeten“, ergänzt Rusdorf. „Sogar der Deutsche Tischtennis-Bund bekundete bereits das Interesse an unserer Lösung. Bevor unser System zu Trainingszwecken zum Einsatz kommen kann, müssen die Reaktionszeiten des Gesamtsystems – von den Beamern bis hin zur Kameratechnik – mit Unterstützung der Industriepartner noch weiter reduziert werden.“
Auf der Computer-Messe CeBIT, die vom 9. bis 15. März 2006 in Hannover stattfindet, stellen die Forscher ihre Tischtennis-Simulation der breiten Öffentlichkeit vor.
(idw – Technische Universität Chemnitz, 03.02.2006 – DLO)
