Aus dem Reader
zu dem Vortrag
GEBÄRDEN IM COMPUTER
von Ulrike Bergermann
Tobias Engler
Auf Fingerzeig Virtueller Touchscreen von Siemens aus c´t 1997, Heft 9 Die Erfindung der Computer-Maus hatte für Aufregung gesorgt, plötzlich war da eine simple Alternative zu Kommandozeilen und abschreckenden Terminals gefunden - heutzutage hat kaum ein Computer ohne sie noch eine Daseinsberechtigung. Wenn sie aber denken, es ginge außerhalb der Science-Fiktion nicht einfacher, dann könnte Sie dieser Artikel eines besseren belehren. Daß kreative Ideen an ungewöhnlichen Orten entstehen, ist
kein Geheimnis. Da überrascht es kaum, daß Christoph Maggioni
von der Zentralabteilung Technik der Firma Siemens die Idee zu einem gestengesteuerten
Computer vor sechs Jahren in der Badewanne kam. Was allerdings auch schon
zu diesem Zeitpunkt, global gesehen, keine einzigartige Idee mehr war. Inzwischen
hat sich aus der Initialzündung ein anwendungsreifes Produkt entwickelt. (Auch an der Uni Dortmund im Rahmen des Zyklop-Projektes forscht man an der
maschinellen Erkennung von Gesten [1].)
Ergonomisch
Dabei ist es nun unerheblich, ob diese Hand zu einem Europäer,
Asiaten oder Afrikaner gehört oder durch einen Handschuh eine andere
Farbe angenommen hat. Das Team um Maggioni hat mittlerweile den vorher
benutzten Ansatz, nämlich die Hand anhand der Hautfarbe zu erkennen,
durch einen cleveren Trick ersetzt: einige kleine Infrarotquellen werden
in der Nähe des Beamers zusätzlich angebracht und bestrahlen
ebenfalls die Projektionsoberfläche, ein Filter vor der Kamera entfernt
alle eintreffenden Frequenzen sichtbaren Lichtes. Übrig bleibt nach
der Binarisierung ein Graustufenbild, in dem die Hand durch eine Schwellwerttransformation
schwarz eingefärbt ist, der Schwellwert wird von der Software dynamisch
angepaßt; die Position der Hand wird mit Hilfe einiger (einmaliger)
Kalibrationsschritte berechnet.
Einsatzfähig
Erstaunlicherweise sind die Hardwareanforderungen an das zugrundliegende Computersystem vergleichsweise gering. Der in den Siemens-Entwicklungslabors verwendete Pentium mit 200 MHz verbrät nur zehn Prozent seiner Leistung für die Bildverarbeitung, eine Matrox Meteor dient als Schnittstelle zur Kamera, die 25 Bilder pro Sekunde liefert. Dementsprechend hält man sich auch die Option auf andere Computersysteme durch eine portable Software-Architektur - das Kernstück sind 300 KByte in eine C++ Library verpackte Algorithmen - offen, Test-Implementationen existieren außer für Intels Pentium ebenso auf Mac, Sun SPARCStation und SGI Indy. Genauso frei wählbar ist die Oberfläche, die bedient werden soll, auf dem VTS-Prototyp kann jede geeignete Windows-Applikation ihr (Un-)Ding verrichten, die VTS-Software generiert bei erkannten Aktionen einfach Pseudo-Mausklicks,indem sie entsprechende Events in die Event-Queue einspeist. Besonderen Wert legt Maggioni auf die Feststellung, das VTS zeichne sich selbst auf Windows-Systemen durch extreme Stabilität aus. Ein eigens eingeführter Watchdog-Prozeß kontrolliert ständig das laufende Programm und führt einen Neustart durch, sollte doch einmal etwas hängen, und das Programm kontrolliert seinerseits wiederum den Watchdog. Obwohl wir die Stabilität des VTS nicht überprüfen konnten, ist von entsprechenden Bemühungen auszugehen, schließlich soll das Produkt im September dieses Jahres in den Markt eingeführt werden (das System einschließlich Optik-Box mit Kamera etcetera soll komplett um die 20 000 DM kosten), und ein Info-Kiosk, der durch Software-Ausfälle oder Memory-Leaks glänzt, hätte da, Innovation hin oder her, eher schlechte Chancen. Für die nähere Zukunft planen die Entwickler die Erweiterung des Systems auf eine größere Anzahl an Gesten und die kombinierte Steuerung mittels Hand- und Kopfbewegungen, auch das Erkennen von Mimik faßt man ins Auge. Die Head-Tracking-Algorithmen erlauben beispielsweise die Reduktion eines Videokonferenz-Bildes auf das Nötigste: den Kopf. Wenn auch die Einsatzmöglichkeiten fast grenzenlos erscheinen mögen, so ist man in den meisten Fällen doch noch bis auf weiteres auf konventionelle Eingabegeräte angewiesen. Neuartige Bedienungsmethaphern sollen hier in den nächsten Jahren abhelfen. Im übrigen wäre Erfinder Maggioni nicht sonderlich überrascht, "wenn das VTS in drei Jahren an jeder Ecke stehen würde". (ae)
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Noch in den Kinderschuhen
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Gebärden
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Systeme zur Gebärdenspracherkennung
Bewegung und Geschlecht in Kleists Marionettentheater und in Bildern von Virtueller Realität
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