Displays 10.12.1999, 17:23 Uhr

3D-Visualisierung ohne Brille und für mehrere Betrachter gleichzeitig

Ein neues Verfahren macht die dreidimensionale Bildwiedergabe komfortabler. Es ermöglicht mehreren Personen zugleich die Raumwahrnehmung – ohne Stereobrille. Statt des Betrachters bekommt der Monitor eine „Sehhilfe“.

Die dreidimensionale Erfassung von Organen in der Computer-Tomografie oder von Konstruktionsteilen in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung sind heute ebenso selbstverständlich wie 3D-Entwurfs-Software für den Konstrukteur. Will man Bilder jedoch mit stereoskopischen Verfahren auch dreidimensional sehen, benötigt man bislang spezielle Sehhilfen in Gestalt von Shutter- oder Polarisationsfilter-Brillen, die dafür sorgen, dass das linke und das rechte Auge im schnellen Wechsel nur die ihnen zugedachte Teilansicht erhalten.
Brillenlose 3D-Displays sind weitaus schwieriger zu realisieren. Das den bekannten 3D-Postkarten nachempfundene Linsenrasterverfahren etwa verschränkt die beiden Stereo-Teilbilder auf dem Monitor streifenweise ineinander und bildet sie mit Hilfe eines gerasterten Schirmvorsatzes aus zylindrischen Streifenlinsen in leicht verschiedene Raumrichtungen ab, so dass die linke und die rechte Ansicht auf das jeweils richtige Auge des Betrachters gelangen. Der Nachteil dabei ist, dass lediglich eine Person in einer bestimmten Position vor dem Bildschirm den 3D-Effekt wahrnehmen kann.
Ebenfalls brillenlos, aber ohne Linsenrasterschirm, arbeitet dagegen das 3D-Wiedergabesystem „Holotron“ der in Oelsnitz im Dreiländereck von Bayern, Sachsen und Thüringen ansässigen Firma Visureal Displaysteme GmbH. Bei ihm bleibt der Raumeindruck auch nicht nur auf einen einzelnen Betrachter beschränkt, sondern mehrere Personen können zugleich das Objekt aus ihrer jeweiligen Perspektive räumlich-korrekt anschauen.
Statt mit zwei Stereoskopie-Kanälen arbeitet das Holotron mit insgesamt zehn Teilbildern, die unterschiedliche Perspektiven des Objektes zeigen das können beispielsweise Ansichten von zehn Kameras an versetzten Aufnahmestandorten sein, oder bei computergenerierten Objekten zehn schrittweise um einen Winkel von etwa einem Grad gedrehte Darstellungen. Diese Bilder werden in rascher Folge spaltenweise ineinander verschränkt von einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben, so dass nach jeder zehnten Periode jedes Teilbild einmal vollständig geschrieben wurde. Vor dem Leuchtschirm befindet sich ein elektronisch gesteuerter LCD-Shutter, der wie eine bewegliche Schlitzblende wirkt, die synchron zu den momentan dargestellten Teilbildspalten jedem Auge des Betrachters die zu seiner Position gehörige Perspektive freigibt. Die Teilansichten werden demnach nicht wie beim Linsenrasterverfahren zeitgleich parallel, sondern seriell nacheinander dargeboten, und statt des Raummultiplex kommt hier ein Zeitmultiplex-Verfahren zum Tragen.
„Weil die jeweilige Ansicht durch den Schlitz selektiert wird, gibt es auch keine optischen Verzerrungen, wie sie bei Linsenrastern auftreten“, erläutert Reiner Sombrowsky, der Erfinder des Verfahrens und einer der Gesellschafter von Visureal. Abhängig vom Standort sieht jeder Betrachter sein eigenes Bild. Dabei sind die Übergänge zwischen den einzelnen Perspektiven fließend. Der Beobachter kann sich um etwa 15 Grad nach rechts oder links im Bogen um ein Objekt bewegen, ohne dass dabei ein „Bildspringen“ aufgrund des Perspektivenwechsels auftritt.
Das Holotron-System ist mittlerweile weltweit patentiert. An der vom sächsischen Wirtschaftsministerium geförderten Entwicklung waren die Technische Universität Chemnitz und die Hochschule für Technik und Wirtschaft Mittweida beteiligt. Stromversorgung, Videoverstärker und Ablenkgenerator steuert die Dresdener Firma VAD Video-Audio-Design bei. Komplettiert wird der 3D-Monitor bei ICE Oelsnitz, und die Systemführung liegt bei der Visureal Displaysysteme GmbH.
Kommerziell erhältlich ist zur Zeit ein monochromes 6-Zoll-Gerät, das die Visureal in kleiner Serie produziert und das inklusive Software und 3D-videofähigem PCI-Grafikcontroler rund 30 000 DM kostet. Es wird bereits in der Medizintechnik, unter anderem in der Zahnchirurgie für den Entwurf dentaler Implantate, eingesetzt und ist zum Austausch von 3D-Bilddateien mittels TCP/IP vernetzungsfähig. Von einem baugleichen Vollfarbgerät gibt es schon Prototypen. In Zusammenarbeit mit der Firma IVS Software Engineering aus Chemnitz ist auf der Basis des Holotron ein Auswertungs- und Diagnosesystem entstanden, das unter anderem Aufnahmen aus der Computertomographie (CT) und der Magnetresonanz-Tomographie (MRT) verarbeitet. Weitere Anwendungsfelder werden sich erst mit größeren Bildschirmen erschließen. So erfordert die Darstellung von 3D-Ultraschallbildern in der medizinischen Diagnostik beispielsweise Monitore mit zehn bis zwölf Zoll großen Bilddiagonalen.
„Wir arbeiten zur Zeit an einem 14-Zoll-Farbgerät, das in etwa zwei Jahren auf den Markt kommen soll“, erklärt Sombrowsky, „doch dafür kann man nicht einfach x-beliebige Kathodenstrahlröhren vom Markt nehmen.“ Bedingt durch die zehnfach höhere 3D-Auflösung werden Monitore benötigt, die auch bei der hohen Bildwiederholrate von 575 Hz eine ausreichend hohe Leuchtleistung liefern. Und auch die heute verfügbaren Flachbildschirme stellen keine Alternative dar, weil sie diese Anforderungen an Bildwechselfrequenz und Leuchtdichte nicht erfüllen können. R. SIETMANN
Für die Medizintechnik sind Holotron-Displays bereits kommerziell verfügbar. Allerdings derzeit noch Monochrom und in kleinen Formaten.

Ein Beitrag von:

  • R. Sietmann

Themen im Artikel

Stellenangebote im Bereich Produktmanagement

Süwag Vertrieb AG & Co. KG-Firmenlogo
Süwag Vertrieb AG & Co. KG Produktmanager (m/w/d) Elektromobilität und Solaranlagen Frankfurt am Main
sigo GmbH-Firmenlogo
sigo GmbH Projektingenieur/in (m/w/d) Darmstadt
NUKEM Technologies Engineering Services GmbH-Firmenlogo
NUKEM Technologies Engineering Services GmbH Project Engineer (m/w/d/x) Alzenau
Schischek GmbH-Firmenlogo
Schischek GmbH Entwicklungsingenieur Elektronik (w/m/d) Langen­zenn
Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG Leiter (m/w/d) Produktmanagement Schönaich bei Stuttgart
TECE GmbH-Firmenlogo
TECE GmbH Product Line Manager Sales Schwerpunkt Spül- & Vorwandtechnik (m/w/d) Emsdetten
Bürkert Fluid Control Systems-Firmenlogo
Bürkert Fluid Control Systems Produktmanager Analysesensoren (m/w/d) Ingelfingen, Triembach (Frankreich)
Porsche AG-Firmenlogo
Porsche AG Senior IT-Product Manager (m/w/d) Network Security Zuffenhausen
Porsche AG-Firmenlogo
Porsche AG IT Product Manager (m/w/d) Finanz- und Rechnungswesen mit Schwerpunkt Bilanzierung Weilimdorf
Porsche AG-Firmenlogo
Porsche AG Senior IT Product Manager (m/w/d) IT Monitoring Zuffenhausen

Alle Produktmanagement Jobs

Top 5 Produkte

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.