Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/touchscreen-disney-simuliert-3d-strukturen-auf-flachem-bildschirm-1310-102011.html    Veröffentlicht: 08.10.2013 11:54    Kurz-URL: https://glm.io/102011

Touchscreen

Disney simuliert 3D-Strukturen auf flachem Bildschirm

Berge und Täler, Texturen und Kanten sollen Nutzer künftig auf flachen Displays ertasten können. Disney Research hat eine Technik entwickelt, um dem Gehirn die Empfindung von dreidimensionalen Strukturen vorzugaukeln.

Disney Research macht aus einem flachen Touchscreen einen dreidimensionalen Bildschirm: Den berührt der Nutzer nicht nur für Eingaben - er kann darauf auch Strukturen ertasten. Und das, obwohl die Fläche flach bleibt.

Der Effekt beruht darauf, dass wir Menschen Erhebungen auf einer glatten Fläche wahrnehmen, weil die Reibkräfte die Haut an der Fingerkuppe dehnen oder stauchen. "Unser Gehirn nimmt eine 3D-Beule auf einer Oberfläche vor allem durch Daten wahr, die es durch eine Hautdehnung erhält", erklärt Ivan Poupyrev, Leiter der Interaction Group bei Disney Research. "Wenn wir also die Haut an einem Finger, der über einen Touchscreen gleitet, künstlich dehnen, bringen wir das Gehirn dazu zu glauben, auf dem Touchscreen gibt es eine echte physische Erhöhung, obwohl die Oberfläche vollkommen eben ist."

Elektrovibration

Um die Reibung zwischen Finger und der Oberfläche zu verändern, nutzen die Disney-Entwickler die Elektrovibration. Dabei wird ein elektrisches Kraftfeld zwischen der Haut und der Oberfläche erzeugt. Die Veränderung der Reibung fühlt sich für den Menschen an, als ertaste er eine dreidimensionale Struktur.

Die Forscher erstellten dann ein psychophysisches Modell, das die Reibungskräfte simuliert, die durch den menschlichen Finger wahrgenommen werden, wenn er über eine reale Erhebung fährt. Das Modell wurde dann in einen Algorithmus überführt, der die künstlich erzeugten Reibungskräfte an die Inhalte anpasst, die auf einem Bildschirm dargestellt werden. Der Nutzer erhält so den Eindruck, als könne er das Dargestellte fühlen.

Bilder und Videos

Das System könne Erhöhungen, Kanten, Hervorragen, Texturen, Beulen sowie Kombinationen dieser Merkmale simulieren, erklären die Disney-Forscher. Das funktioniere bei Bildern ebenso wie bei Videos. So könne der Nutzer etwa eine Landkarte als dreidimensionales Modell mit Erhebungen und Vertiefungen ertasten, oder erhalte Zugriff auf Oberflächen, die sonst nicht zugänglich seien. Schließlich könnten Sehbehinderte über so ein System Informationen über ihre Umwelt erhalten.

"Interaktion durch Berührung ist inzwischen Standard auf Smartphones, Tablets und sogar Desktop-Computern. Algorithmen zu entwickeln, die die Bilder in glaubwürdige Tastempfindungen umwandeln, kann also die Nutzererfahrung deutlich bereichern", sagt Poupyrev. Ihr Algorithmus könne taktile Informationen auf Bilder legen und ermögliche so neue Anwendungen für taktile Displays.

Die Disney-Forscher stellen ihre Entwicklung auf dem ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST) vor. Das findet vom 8. bis 11. Oktober 2013 in St. Andrews in Schottland statt.  (wp)


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