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auch Nachteile, die je nach Einsatzgebiet entsprechend ins Gewicht fallen. Grundsätzlich kann man zwischen statischen
(also nicht oder nur minimal beweglich), getragenen und – im speziellen – kopfgetragenen Systemen unterscheiden.
2.1
Statische und getragene Systeme
Statische AR-Systeme befinden sich an einer festen Stelle im Raum, während der Benutzer die Möglichkeit hat, sich
frei darin zu bewegen. Wie später in 3 ersichtlich wird, hat die statische Darstellungsmethode den Vorteil, dass sie
weniger technischen Aufwand erfordert, da nicht so viele unbekannte Informationen ermittelt werden müssen. Der
Grund dafür liegt im Fehlen des „Faktors Mensch“ begründet. Denn bei diesen Systemen werden die virtuellen
Informationen ohne Rücksicht auf den Blickwinkel und die Position des Betrachters dargestellt. Im Folgenden sollen
mehrere Möglichkeiten vorgestellt werden, wie man AR statisch realisieren kann.
2.1.1 Erweiterte Realität durch handelsübliche Monitore
Die wohl einfachste Methode, Erweiterte Realität zu erzeugen, ist sie auf einen handelsüblichen Monitor
darzustellen. Auf ihm werden Videoaufnahmen mit virtuellen Informationen bzw. Objekten ergänzt. Mit Hilfe von
speziellen Brillen können die Bilder dreidimensional sichtbar gemacht werden [Azuma97]. Im medizinischen Bereich
gibt es bereits Entwicklungen, die in diese Richtung gehen. Ein Beispiel dafür ist das CBYON System, das versucht AR
für die Endoskopie nutzbar zu machen [Birkfellner]. Dabei wird ein Video-Endoskop benutzt, um exakt proportionierte
Tiefenansichten aus den Aufzeichnungen zu rendern.
2.1.2 Halbdurchlässige Projektionsspiegel
Bei diesen Systemen wird ein halbdurchlässiger Spiegel
benutzt, durch den man dann die zu überlagernde Szene
betrachten kann [Birkfellner]. Ist dieser beispielsweise über
einem Patienten installiert, hat der Arzt den Vorteil, durch
diesen Spiegel weitere spezifische Informationen über seinen
Patienten zu sehen, ohne ihn dabei aus den Augen zu verlieren.
Denkbar wäre, dass er über dem Patienten die genaue Stelle
eines Tumors eingeblendet bekommt.
Die virtuellen Objekte könnten durch einen Bildschirm mit
stereoskopischer dreidimensionaler Anzeige [Liao01] oder
einer Flüssigkeitskristallanzeige [Masamune2K] auf den Spiegel
projiziert werden. Dies geht allerdings auf Kosten der
Tiefensicht, die nur für denjenigen korrekt dargestellt werden
kann, der in optimaler Position zur bildgebenden Fläche steht.
2.1.3 AR-Mikroskope
Eine weitere Möglichkeit der Erweiterten Realität ist, sie in
einem Operationsmikroskop zu erzeugen [Birkfellner]. Dies
wäre im medizinischen Bereich bei der Neurochirurgie
anwendbar. Zwar kann nur ein Benutzer die AR-Umgebung
wahrnehmen, dafür ist allerdings das Problem der korrekten
Tiefensicht lösbar. Dies wird dadurch möglich, dass alle
Informationen, wie beispielsweise der Augenabstand des
Betrachters, leichter zu ermitteln sind und es auch nur einen
möglichen Blickwinkel auf die AR gibt.
2.1.4 AR-Projektoren
Anstatt virtuelle Objekte durch irgendein Bildschirm-System über die Realität zu blenden, kann man sie auch direkt
auf die realen Objekte projizieren [Azuma01]. Bei statischen Projektoren liegt ein Großteil der Vorteile darin, dass keine
Rücksicht auf die Position des Betrachters bzw. der Betrachter genommen werden braucht und dass mehrere Benutzer
das System verwenden können. Mit Hilfe der CAVE-Technologie wurden Systeme, aus mehreren Projektoren
bestehend, entwickelt, die alle den gleichen Bereich abdecken. So kann man korrekte Projektionen auf unebene,
verwinkelte Flächen erzeugen [Pape01, Kulla01].
2.1.5 Tragbare Bildschirme
Es gibt Systeme, die flache LCD–Bildschirme benutzen um mit deren Hilfe die Erweiterte Realität zu erzeugen. An
der Rückseite befindet sich meist eine Kamera, deren Bild – ergänzt mit weiteren Informationen und Objekten – auf
dem LCD–Schirm gezeigt wird. Das ganze kann dann vom Benutzer herumgetragen und genutzt werden [Azuma01].
Abb. 2.1: Halbtransparenter Projektionsspiegel im Einsatz
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