Interactive 3D-Book Explorer Mit Gesten in wertvollen alten Büchern blättern

Cebit 2013

Das Berliner Fraunhofer HHI zeigt auf der Cebit einen 3D-Buchbetrachter. Das System ermöglicht es dem Nutzer, ein virtuelles Buch zu drehen, darin zu blättern oder zu zoomen. Die Darstellung erfolgt in 3D ohne Brille.

Bücher wie das Reichenauer Evangeliar aus dem Bestand der Bayerischen Staatsbibliothek sind so wertvoll, dass sie nicht der Öffentlichkeit gezeigt werden können. Nicht nur wegen des teuren Deckels, der aus Gold und mit Edelsteinen besetzt ist, sondern auch, weil das Pergament der Seiten sehr empfindlich ist, ebenso wie die reichhaltigen Verzierungen und Illustrationen. Das etwa 1.000 Jahre alte Buch lagert deshalb, dunkel und luftdicht aufbewahrt, in einem Tresor.

Es sei aber eigentlich nicht Sinn einer Bibliothek, Bücher vor den Lesern zu verstecken, sagt Bernd Duckstein vom Fraunhofer Institut für Nachrichtentechnik Heinrich-Hertz-Institut (HHI) in Berlin. Die HHI-Forscher haben deshalb ein Betrachtungssystem entwickelt, das es ermöglicht, in der Handschrift zu blättern, ohne dass diese beschädigt wird: den Interactive 3D-Book Explorer. Besucher der Cebit können ihn am Stand der Fraunhofer-Gesellschaft (Halle 9, Stand E08) ausprobieren.

3D ohne Brille

Der Nutzer stellt sich auf eine Markierung auf dem Boden, etwa zwei Meter von einem großen Display entfernt. Dabei handelt es sich um einen autostereoskopischen Bildschirm, also um einen Bildschirm, der 3D-Bilder ohne Brille darstellen kann.

Eine Kamera erfasst den Betrachter, und er kann mit dem System interagieren: Zuerst wählt er aus mehreren Büchern eines aus. Dieses kann er dann rotieren lassen, um es von allen Seiten zu betrachten. In der Seitenansicht wird die Größe der auf den Deckel des Reichenauer Evangeliars aufgesetzten Edelsteine sichtbar. Anschließend kann der Betrachter in dem Buch blättern, zoomen, um sich Illustrationen näher anzuschauen, oder er kann Lesezeichen setzen.

Der Aufbau auf der Cebit sei relativ einfach, sagt Duckstein: Eine einzige stereoskopische Time-of-Flight-Kamera reiche für dieses Bedienszenario. Sie erfasst die Position der Hände - Fingerbewegungen werden nicht erkannt. Das System arbeitet mit einer zweistufigen Geste: Erfasst das System die Hand, muss der Nutzer diese zuerst zur Faust ballen, bevor er die Geste zum Blättern - eine Bewegung nach links zum Weiter- oder nach rechts zum Zurückblättern - ausführen kann. Diese Zweistufigkeit solle verhindern, dass zufällige Bewegungen als Steuergesten fehlinterpretiert werden und erhöhe die Bediensicherheit, sagt Duckstein.

3D-Buchmodell

Damit das teure Evangeliar digital bewundert werden kann, musste es zuerst gescannt werden. Gescannt wurde zweidimensional, wie Duckstein erzählt. Die Scans seien dann auf das 3D-Modell eines Buches gelegt worden. Das sei "quasi ein leeres Softwarebuch mit Buchdeckel, Rücken und den einzelnen Seiten", erklärt Projektleiter Paul Chojecki.

Der 3D-Book Explorer ist die Weiterentwicklung eines Systems, das bereits seit zwei Jahren in der Bayerischen Staatsbibliothek im Einsatz ist. Das war aber laut dem HHI nur zweidimensional. Der dreidimensionale Buchbetrachter hatte seine Premiere bei der Ausstellung Pracht auf Pergament in der Münchner Hypokunsthalle, bei der 75 wertvolle, alte Manuskripte gezeigt wurden.

Verschiedene Gestensteuerungssysteme

Der Book-Explorer nutzt ein Gestensteuerungssystem, welches das HHI schon vor einigen Jahren vorgestellt hat. Auf der Basis dieser Technik wurde beispielsweise ein interaktives System für eine Küche entwickelt, das es ermöglicht, berührungslos in Rezepten zu blättern oder Haushaltsgeräte zu bedienen. Sternekoch Johann Lafer hat ein solches System in seiner Kochschule. Eine andere Anwendung ist das interaktive Schaufenster, das das HHI im vorvergangenen Jahr in Hannover präsentiert hat.

Ein kommerzielles Produkt mit dieser Technik ist bereits in einigen Krankenhäusern im Einsatz: Es ermöglicht einem Arzt, während einer Operation Patientendaten aufzurufen oder Röntgenaufnahmen oder 3D-Scans zu betrachten und mit diesen zu interagieren, etwa sie zu drehen.