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Wissen & Umwelt

"Zauberding" iPoint 3D

Die Fernbedienung der Zukunft ist der Finger, sagen Wissenschaftler der Fraunhofer-Gesellschaft. Sie zeigen, dass simple Gesten zum Steuern genügen. Ohne Berührung, 3D-Brille oder Datenhandschuhe.

Ein Schädel auf blauem Untergrund am Monitor

Dank "iPoint 3D" könnte zum Beispiel ein Chirurg während der OP Patientendaten abrufen

Ein Mann und eine Frau stehen nebeneinander, schauen gebannt auf einen Bildschirm und bewegen ihre Hände in der Luft. Was ihre etwas merkwürdig anmutenden Handgesten zu bedeuten haben, erschließt sich erst nach einem Blick auf den Bildschirm vor ihnen. Dort läuft ein dreidimensionales Tennisspiel, das stark an das Spiel Pong aus der Pionierzeit der Personalcomputer erinnert. Die Schläger werden offensichtlich draht- und berührungslos mit Handgesten gesteuert.

DW-Reporter Rolf Wenkel und Paul Chojeki spielen das Pong am Monitor

DW-Reporter Rolf Wenkel (li.) und Paul Chojeki spielen das gute alte Pong-Spiel

0:5 Schlappe

"Wollen Sie auch mal spielen?", fragt mich die junge Dame. Gerne. Nach zwei Minuten liege ich hoffnungslos mit 0:5 Punkten zurück, weil ich meine Hand zu ruckartig und unkoordiniert bewege. Zu uns gesellt sich Paul Chojecki. Er ist am Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut zuständig für das Projekt "gestural interaction", also die Interaktion mittels Gesten. Er und seine Mitarbeiter haben das System "iPoint 3D" entwickelt – die Computersteuerung mit dem Zeigefinger.

"Der iPoint 3D zeigt eine bisher nie gesehene dreidimensionale Interaktion zwischen Mensch und Computer. Die Nutzer können sowohl 3D sehen, als auch räumlich interagieren, ohne zusätzliche Hilfsmittel wie Brillen oder Datenhandschuhe tragen zu müssen", sagt Paul Chojecki. "Das Herzstück des iPoint 3D ist eine Erkennungseinheit, nicht viel größer als eine Tastatur, die über dem Benutzer an der Decke hängt oder im Couchtisch eingebaut wird. Zwei integrierte Kameras erkennen Hände und Finger in Echtzeit und übertragen die Information an den Computer."

Zwei Spieler beim Pong-Spiel am Monitor, das so funktioniert wie Tennis, aber vom Zeigefinger gesteuert wird

Im Gegensatz zu früher wird das Tennis-artige Spiel auf dem Bildschirm dreidimensional angezeigt

Berührungslos

Sobald der Akteur vor dem Bildschirm steht und die Hände bewegt, reagiert das System – völlig berührungslos. Der kleine Kasten ist mit zwei Firewire-Kameras bestückt – handelsübliche Videokameras, die günstig sind und sich einfach einbauen lassen. Eine schlanke, schnelle Software, die zur Not auf einen Laptop passt, ermittelt in Echtzeit, also ohne nennenswerte Verzögerung, aus den beiden Videobildern die Finger- oder Handposition im dreidimensionalen Raum und liefert die Daten an eine Schnittstelle.

"Und hier wird es spannend", sagt Paul Chojecki. "Denn an diese Schnittstelle können Sie alle nur vorstellbaren Anwendungen anschließen." iPoint 3D ließe sich zum Beispiel im Wohn- und Arbeitszimmer, im Operationssaal oder in interaktiven Informationssystemen einsetzen. "Da die Interaktion absolut berührungsfrei erfolgt, ist das System ideal für Szenarien, in denen kein Kontakt zwischen Nutzer und Computer bestehen darf oder kann, etwa im Operationssaal", sagt Chojecki. Die Erfindung lässt sich also nicht nur zur Displaysteuerung, sondern auch als Bedienelement für andere Geräte nutzen.

Eine Frau benutzt den Zeigefinger, um Animationen auf dem Monitor zu steuern

Der Zeigefinger ist die Fernbedienung der Zukunft

Fettige Finger

Chojecki könnte sich den Einsatz seiner Steuerung auch im kommunalen Bereich vorstellen, "zum Beispiel bei Fahrkartenautomaten. Die sind oft durch die vielen Berührungen so verschmutzt, dass einem die Lust vergeht, dort auch noch eine Fahrkarte zu lösen". Apropos schmutzige Finger: Wer in der Küche Teig knetet und alle Hände voll zu tun hat, könnte mit einem Kommando des Fingers die überkochenden Kartoffeln herunterdrehen, ohne dabei den Herd zu verschmieren. Im Büro brüten beispielsweise Architekten über aktuellen Bauplänen, die sich mit Gestensteuerung von allen Seiten betrachten lassen, in der Konstruktionsabteilung eines Automobilbauers können sich gleich mehrere Ingenieure das 3D-Modell des neuesten Flitzers anschauen. "Die Fernbedienung der Zukunft ist der Finger, das natürlichste Zeigegerät des Menschen", ist Chojecki überzeugt.

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