DE10142916A1 - Reality Simulations System (RSS) - Google Patents
Reality Simulations System (RSS)Info
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- G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
- G06F2203/012—Walk-in-place systems for allowing a user to walk in a virtual environment while constraining him to a given position in the physical environment
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Reality Simulations System, umfassend einen die mechanischen realen Systemgrenzen definierenden Bewegungskäfig mit einer Bodenplatte und oberhalb der Bodenplatte aufragende Systemelemente, einen Bewegungsring mit rotatorischem Freiheitsgrad in mindestens einer Ebene am Bewegungskäfig, ein mittels Software gesteuertes Rechner-System, Eingabe- und Ausgabesystemteile, die mit dem Rechner und einem Benutzer des Systems in Wirkverbindung stehen. Der bewegliche Bewegungsring ist mit dem Benutzer mechanisch und/oder elektrisch und/oder signaltechnisch koppelbar. Der Bewegungskäfig kann eine ebene, vorzugsweise runde, Bodenfläche haben, die insgesamt oder in Teilen durch den Benutzer oder einen motorischen Antrieb nach Art eines Laufbandes oder einer Drehscheibe bewegbar ist. Bevorzugt wird dabei ein Schuh für Benutzer eines Virtuelle Realität Systems benutzt, dessen Sohle über Sensoren, vorzugsweise nach Art eines Trackba II oder einer Maus, verfügt und ein Ausgabegerät, ausgebildet als Videowand, vorzugsweise als ringförmiger Plasma-Bildschirm. Letztlich wird die Verwendung einer Vitalfunktions-Kontrolleinrichtung dargestellt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Reality Simulations System virtuellen
Realitätssimulation mit einem Bewegungskäfig, einem Rechnersystem sowie
damit koppelbare Eingabe- und Ausgabegeräte für einen Benutzer des
Systems, ausgebildet als Schuh bzw. Videowand und ein dafür verwendbares
Vitalfunktions-Kontrollsystem.
Die Schaffung einer vom Computer generierten und vom Menschen
aufgenommenen Realität steht hinter dem Begriff Virtuelle Realität (VR). Dabei
soll beim Benutzer das Gefühl entstehen, dass diese virtuelle Realität mehr
oder weniger der tatsächlichen entspricht, seine Sinne also so arbeiten, wie in
seiner natürlichen Umwelt. Um dieses Ziel zu erreichen müssen die Sinne des
Menschen getäuscht werden. Dazu bedient man sich technischer Hilfsmittel,
die sich heute noch auf die folgenden Sinne beschränken: visueller-,
akustischer- und Tastsinn.
(Vortrag: "Virtuelle Realität", Technische Fachhochschule Berlin, DE, 1997).
(Vortrag: "Virtuelle Realität", Technische Fachhochschule Berlin, DE, 1997).
Ein herkömmliches VR System besteht aus einem visuellen Ausgabegerät für
stereoskopische Ausgabe, einem Eingabegerät und einem VR Software
System. Der konkrete Aufbau hängt vom Einsatzgebiet ab. Der Schwerpunkt
von VR-Systemen liegt gegenwärtig auf der Generierung einer realistisch
aussehenden Umgebung.
Ein grafikorientiertes VR System besteht im Allgemeinen aus einem Display für
den Benutzer, einem Bewegungssensor um Interaktion zu ermöglichen, einer
Computerhardware zur Generierung der virtuellen Umgebung, eine Datenbank
für die 3D-Objekte und der dazugehörigen Software. Man benötigt einerseits
Geräte um dem Benutzer ein drei-Dimensionales Bild der virtuellen Umgebung
zu vermitteln und andererseits Geräte um eine Interaktion mit der virtuellen
Umgebung zu erlauben.
Eine Möglichkeit zur Visualisierung ist eine 3D-Brille in Verbindung mit einem
Monitor oder einem Projektor. Die Gläser dieser Brille bestehen aus einem
Flüssigkristall, welcher bei entsprechender Ansteuerung durchsichtig oder
undurchsichtig gemacht werden kann. Man hat somit für jedes Auge einen
Flüssigkristallverschluss. Dabei wird ein Verschluss immer entgegengesetzt
zum anderen geschlossen oder geöffnet. Der Computer erzeugt immer zwei
Bilder der gleichen Szene, allerdings aus einer geringfügig anderen
Perspektive. Durch die Synchronisation von Brille und Computer wird nun
erreicht, dass jedes Auge ein etwas anderes Bild auf dem Bildschirm sieht.
Hierdurch entsteht die Illusion einer dreidimensionalen Ansicht des
Computerbildes.
Eine andere Möglichkeit der Visualisierung ist ein Datenhelm (HMD - Head-
Mounted-Display). Dieses Gerät (manchmal auch als "Visette" oder "Boom"
(Binocular Omni-Orientation Monitor) bezeichnet) besteht aus zwei kleinen
Bildschirmen, jeweils einer pro Auge. Jeder Bildschirm zeigt dabei wiederum
die virtuelle Umgebung aus einer etwas anderen Richtung, um einen drei-
dimensionalen Effekt zu erzeugen. Das Gesichtsfeld liegt bei den heute
erhältlichen Modellen zwischen 60° und 90°. Solche Geräte gibt es auch in
einer Ausführung bei der die Bildschirme transparent sind, somit bleibt auch die
reale Umgebung noch sichtbar (augmented reality), Reales und Virtuelles
werden gemischt.
Um eine Interaktion mit virtuellen Objekten zu ermöglichen, wird im
Allgemeinen ein Datenhandschuh benutzt. Dieser besteht einerseits aus
Sensoren um die Bewegung der Finger zu erfassen und andererseits aus
einem Positionssensor (entweder elektromagnetisch, optisch oder Ultraschall)
um die Position der Hand zu ermitteln. Man hat auch die Möglichkeit, einen
Datenhandschuh mit Druckgebern auszurüsten, dadurch erhält man beim
Anfassen eines virtuellen Objektes das Gefühl, dieses Objekt wirklich berührt
zu haben. Es gibt auch ein System, bei dem sich der ganze Körper in einem
Datenanzug befindet, um so alle Bewegungen des Körpers zu erfassen und in
die virtuelle Umgebung umzusetzen.
Bei manchen Anwendungen (insbesondere im industriellen Bereich) ist es aber
zu umständlich, sich immer den Datenhelm aufzusetzen und den Handschuh
anzuziehen, deshalb wurde eine Kombination aus beiden entwickelt, das HCD
(Head-Coupled-Display). Hierbei ist der Datenhelm auf eine Art Ständer
montiert. Daran befindet sich ein beweglicher Arm, welcher mittels eines Griffes
bewegt werden kann und so den Datenhandschuh ersetzt.
Um eine möglichst realistische Interaktion zu erwirken, wurden neben den
Klassikern Maus, Tastatur, Joystick etc. eine Reihe von Eingabegeräten
entwickelt.
Durch mehrere am Benutzer angebrachten Sensoren wird deren relative
Position zueinander und zu einigen Fixpunkten in seiner realen Umgebung
ermittelt. Daraus lässt sich nun seine Position im fiktiven Raum errechnen.
Technisch kann dies mit Radar, Ultraschall-, Infrarotgeräten oder auch
magnetischen Feldern realisiert werden.
Über einen mit Lichtwellenreiter verkabelten Handschuh kann aus dem
Lichtabfall circa die Krümmung der einzelnen Finger und des Handgelenkes
ermittelt werden, somit wird eine Möglichkeit geschaffen, dem Benutzer ein
wörtliches Eingreifen in den virtuellen Raum zu bieten.
Vom Prinzip gleich wie ein Handschuh ausgebildet, kann das System auf einen
ganzen Anzug ausgedehnt worden.
Es handelt sich hierbei um eine Art Helm, den der Benutzer aufsetzt und sich
somit von der Außenwelt abschneidet. Über zwei integrierte Displays werden
abwechselnd Bilder für das linke und das rechte Auge sichtbar gemacht.
Maßgebend für die Qualität solcher HMD's ist die erreichte Auflösung der
Displays, die heute schon bis zu 1280 × 1024 Pixel darstellen. Mittels moderner
Laserscans kann das Bild auch direkt auf die Retina projiziert werden.
Bei dem Ausgabegerät Shutterglasses handelt es sich um eine Brille, die
jeweils ein Glas transparent und das andere undurchsichtig schaltet. Durch die
Synchronisation mit einem Bildschirm bzw. mit einer Leinwand, die jeweils ein
Bild für das linke bzw. das rechte Auge anzeigt, entsteht beim Benutzer der
gewünschte stereoskopische Effekt.
Für die akustische Ausgabe wird auf Techniken aus der
Unterhaltungselektronik zurückgegriffen. (Quadrophonie, Stereoton etc.). Eine
Besonderheit ist allerdings das der Graphik entliehene Rederingverfahren. Es
soll dem Benutzer eine bessere Orientierung bzw. Ortung von Schallquellen im
virtuellen Raum ermöglichen.
Aus dem Internet unter der Adresse
http:/ / www.ikb.mart.ethz.ch/projects/fmea/index/index_virtualreality.html ist am 16. 03. 2001 um 10.10 Uhr eine Diplomarbeit von Orfeo Niedermann zu sehen gewesen, die unter anderem die Anwendungsmöglichkeiten eines Systems zur Darstellung virtueller Realität beschreibt und definiert als eine durch Computersimulation erzeugte Scheinwelt mit audiovisueller und taktiler Ausgestaltung. Dabei soll die virtuelle Umgebung ein in sich geschlossenes System, welches durch Zusammenspiel von Ein- und Ausgabegeräten mit einem Echtzeitcomputersystem dem Benutzer eine künstliche Welt mit seinen Sinnen erfahrbar machen soll. Dabei unterscheidet der Autor in drei Kategorien, die eine unterschiedliche Einbeziehung des Benutzers beinhalten und unterschiedlichen Aufwand erfordern:
http:/ / www.ikb.mart.ethz.ch/projects/fmea/index/index_virtualreality.html ist am 16. 03. 2001 um 10.10 Uhr eine Diplomarbeit von Orfeo Niedermann zu sehen gewesen, die unter anderem die Anwendungsmöglichkeiten eines Systems zur Darstellung virtueller Realität beschreibt und definiert als eine durch Computersimulation erzeugte Scheinwelt mit audiovisueller und taktiler Ausgestaltung. Dabei soll die virtuelle Umgebung ein in sich geschlossenes System, welches durch Zusammenspiel von Ein- und Ausgabegeräten mit einem Echtzeitcomputersystem dem Benutzer eine künstliche Welt mit seinen Sinnen erfahrbar machen soll. Dabei unterscheidet der Autor in drei Kategorien, die eine unterschiedliche Einbeziehung des Benutzers beinhalten und unterschiedlichen Aufwand erfordern:
- - Desktop-Applikationen
Hier würde auf einen Monitor die virtuelle Welt auf einem Bildschirm erscheinen womit ein Teil des Blickfeldes des Betrachters ausgefüllt wird. Die Kameraposition wird dabei durch beliebige Eingabegeräte wie Maus und ähnliches kontrolliert, weil gegebenen Fall dort mit Hilfe spezieller Brillen eines Stereoskop-Darstellung aber auch mit speziellen Brillen für das Synchronisieren perspektivischer Ansichten beider Augen verwendet. - - Immersive virtuelle Umgebung
Die am weitesten entwickelte Technik benutzt dabei eine Art Datenübertragungshirn zur Stimulierung von Augen und Gehör (HMD) mit zwei Monitoren, die den beiden Augen zugeordnet sind um ein Stereobild zu erzeugen. Gesteigert wird diese Technik durch das System CAVE, wird in aus mehreren Projektionssystemen aufgebauter Raum, wobei die Wände orthogonal zueinander angeordnet sind, die Ansichten durch eine Rückprojektion gebildet werden. Ein solches System wird für Fahr-Simulationen benutzt. - - Durchmischte Umgebung
Hier wird eine Szene visuell durch Überlagerung einer realen und einer virtuellen Welt dargestellt. Beispiele dafür sind Trick-Filmszenen und reale Nutzungen für Flugsimulation, wobei dem Piloten eine virtuelle Flurkarte mit einer realen Oberfläche von einer Kamera visuell überlagert wird (US-Patent 5,394,517).
Tatsächliche Anwendungsbeispiele werden in der Architektur durch CAD
entworfen. Modellierte Bauobjekte können mit Hilfe spezieller Software
generierte Szenen mit Lichteffekten, Materialeigenschaften und
Oberflächentexturen so darstellen, dass der Benutzer den Eindruck gewinnt, er
könne in dem Raum spazieren gehen, weil er sich verschiedene Aspekte bei
Richtungsänderungen optisch darstellen lassen kann.
Auch in der Produktentwicklung zum Beispiel für Designstudien oder mit Hilfe
von Finite-Elemente-Programme, lassen sich z. B. Fahrzeuge, Teile der
Innenausstattung realistisch visualisieren und deren Funktionsweise,
Passgenauigkeit und Bedienbarkeit testen. Ebenfalls dargestellt sind virtuelle
Windtunnel der NASA.
Für die Ausbildung werden als Beispiele für die Schulung Sichtsimulatoren, für
z. B. wie Beispiel LKW-Schulung angegeben oder die
mikroskopische/makroskopische Darstellung von Phänomenen aus der Physik,
der Chemie, der Astronomie und der Biologie sowie die Simulation von
Operationen eines Chirurgen.
Weitere Beispiele sind die Fernsteuerung von Robotern und Operatoren in
kontaminierten oder nicht erreichbaren Umgebungen sowie
Prozesssteuerungen von Verfahrensabläufen mit modifizierbaren
Prozessparametern in der Fertigung bzw. in der Verfahrenstechnik und
Verkehrsführung.
Im Bereich des Marketing wird als Beispiel die Produktdarstellung auch in
seiner dreidimensionalen Form und dessen Funktionseigenschaften,
Gebrauchsnutzen. Weitere Beispiele beziehen sich dann auf Wetter- und
Tourismus-Informationssysteme, die Spielwelt-Kommunikationssysteme sowie
die Darstellung von Finanz-Analyseinstrumenten.
Am 16. 03. 2001 um 11 Uhr war unter der Adresse http:/ / vr-
atlantis.com/vr_systems_guide/vr_systems_list3.html eine Übersicht über VR
Entertainment Center zu sehen in der 153 VR-Center gelistet waren, bei denen
in unterschiedlicher Art und Weise an unterschiedlichen Geräten virtuelle
Realität vermittelt werden soll.
Das häufigste System besteht darin, daß sich ein Benutzer für ein Spiel in
einem speziellen Sitz niederläßt, einen HMD-Aufsatz und ein Eingabegerät in
Form eines Gewehrs oder eines Lenkrades oder eines Joystick bedient, um
dann für sich allein oder gegen weitere Mitspieler ein vom Computer
abrufbares Spiel zu spielen.
Das System VR KOBRA gehört, als immersives System bezeichnet, dazu. Der
Benutzer setzt sich ein HMD auf und während er stehend oder sitzend in einem
geschlossenem Ring agiert, wobei der HMD von einem Galgen herabhängt. Als
Kontrollinstrument wird ein 3D-Joystick verwendet. Das Gerät ist mit einem
Computer der Pentium-Klasse ausgestattet. Innerhalb des Ringes, der aus
Fierglas gestaltet ist, kann sich der Benutzer sehr begrenzt bewegen, mit einer
Reihe von Spielen, hier mit Schießübungen Ausführungen.
Ein ähnliches System wird mit VRE POD bezeichnet; das unterscheidet sich
von dem VR KOBRA-System lediglich dadurch, dass eine andere Art von HMD
benutzt wird, um Schiess-Übungen zu veranstalten. In diesem Fall sind das
HMD und auch der Joystick nicht an dem Gerät fixiert, sondern über Kabel
geführt, die der Benutzer dann bei eventuellem Bewegen in dem etwa einen
Meter durchmessenden Ring trägt.
Als weitere Systeme werden in der Internetdarstellung noch VIRTUAL
VOYAGE und VIRTUAL ODYSSEE, sowie TOTAL RECOYAL, REALITY
ROCKET aufgelistet, bei denen der Benutzer innerhalb eines
Begrenzungsraums seine Spiele absolviert.
Ausführlich beschrieben ist auch das ABYSS GAME SYSTEM, Atlantis
Cyberspace, Inc., Honolulu, US, bei dem in einem etwa einen Meter
durchmessenden Ring mit Handlauf in etwa 1 m Höhe auf einem Podest die
Person ähnlich wie beim System VR-KOBRA mit einem HMD-System an einem
Galgen, sowie ein ebenfalls an diesen Galgen gekoppeltes Handwerkzeug
entsprechende Spiele ausführt. Im weiteren sind das HMD mit Übertragung von
akustischen und optischen Signalen, der Rechner in seinen Details, sowie der
Aufenthaltsring mit einer Verschlusskontrolle mittels elektromagnetischem
Sensor dargestellt, der prüft, ob der Stahlring geschlossen ist, bevor der
Benutzer sein Spiel beginnt. Der Benutzer verspüre an einen realen
Rückschlag der Waffe, ein virtuelles Maschinengewehr.
Ein derartiges Spiel-System ist technisch in der US-A 6,159,100 näher
erläutert. Ein Rechnersystem weist einzelne Stationen auf für einen Benutzer
mit Reizeinrichtungen für dessen Sinne. Aufgeführt sind ein Ventilator, ein
Bass-Lautsprecher, eine Hitzequelle und eine Vibrationseinrichtung für eine
Bodenplatte auf der der Benutzer steht und ein HMD trägt, mit dessen Hilfe er
visuelle Eindrücke erhält und unter der Beeinflussung durch die Geräte Spiele
spielen kann. Eigene Laufbewegung ist nicht vorgesehen.
Aus der US-A 5,762,612 ist bekannt, mit Hilfe von Impulsen den Bewegungs-
und Gleichgewichtssinn zu reizen und so gezielt auf eine Person einzuwirken,
insbesondere wenn sich dies Person in einer virtuellen Realität befindet.
Obwohl es nicht dargestellt ist, ist insbesondere aus dem letzten Zitat klar,
dass das Eintauchen in die virtuelle Realität den Benutzer der Realität soweit
entrücken kann, dass die Gefahr besteht, dass er seine Orientierung verliert
und daher in dem Ring gehalten werden muss.
In der US-A 6,135,928 wird offenbart, dass man neben dem Sehen und dem
Bewegen auch das Hören und das Tasten, wie es in der Natur vorkommt in
einer künstlich erzeugten Welt darstellen könne, aber keine natürliche
Laufbewegung. Es wird deshalb ein Eingabesystem für eine virtuelle
Realitätsanwendung vorgeschlagen, die einer Person eine annähernd
natürliche Bewegung ermöglicht, indem sie auf einer sphärischen Kugel läuft,
welche frei beweglich gelagert ist. Die Laufbewegung wird durch Sensoren
erfasst und kann dem Benutzer mittels drahtgebundener Signalleitung via
Computer über ein HMD dargestellt werden. In diesem Fall bewegt sich der
Benutzer nicht in einem Ring, sondern er wird mit Hilfe von an einem Rahmen
aufgehängten Gürtelsystemen, gesichert und kann dabei Horizontal- und auch
Steigbewegungen auf einer schiefen Ebene mit den Beinen ausführen. Da sie
in der virtuellen Welt laufen soll, hat die entsprechende Gestaltung der
Vorrichtung zur Sicherung der Person mittels Gürtel und Hosenträger vertikale
und horizontale sowie rotatorische Freiheitsgrade.
In ähnlicher Weise offenbart die US-A 5,490,784 eine Kugel zur Simulation
einer Bewegung, allerdings soll sich der Benutzer in der Kugel aufhalten und in
virtuelle Welt eintauchen. Er kann in der Kugel laufen oder Treppenstufen
steigen und wird dabei über HMD oder einen Bildschirm visuell und akustisch
informiert und beeinflusst. Für den Tastsinn ist eine interaktive Gestalt oder ein
Gerät oder eine Schalttafel vorgesehen, das - im Falle der Gestalt - begrenzt
an einer ringförmigen Führung in der Kugel und über entsprechende Gelenke
auch rotatorisch beweglich gehalten ist. Dieses Gerät ist als
Anwendungswerkzeug, zu betätigen durch die Hand des Benutzers,
vorgesehen und die Handbewegung soll ein realistisches über das HMD
darstellbares Gefühl vermitteln.
Aus der DE 199 34 913 A1 ist ein Verfahren zum Austragen von virtuellen
Wettkämpfen über Telekommunikationsnetze bei dem mehrere Trainierende
über Internet mittels Bildschirm verbunden sind. In dem virtuellen Raum
befinden sich gegebenenfalls mehrere wettkampfwillige Sportler, z. B.
Radfahrer, die sich über Sprachein- und -ausgabe sowie Videokamera und
entsprechende Bildschirme mit einander verständigen können, z. B. über die
Route eines Radrennens. Die Umgebung der Langstrecke kann aus einem
zentralen Server abgerufen werden, um auf dem Bildschirm den Wettkampf
realistisch darzustellen. Dazu werden Videoaufnahmen der Wettkämpfe in die
Umgebung eingeblendet und die jeweiligen sportlichen Leistungen werden
ausgewertet, um daraus die augenblickliche Situation im Feld für jeden Sportler
zu ermitteln. Der Sportler trägt aber einen Helmbildschirm, die auch die
Kopfbewegung erfasst z. B. wenn er sich umdreht und zusätzlich ist
angegeben, dass Puls und Blutdruck erfasst werden können um eine spätere
Auswertung zu ermöglichen oder eine Überbelastung sofort festzustellen.
Aus der DE 199 09 936 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
hochaufgelösten optischen Präsentation von Szenarien der virtuellen Realität
darzustellen. Damit sollte die zeitaufgelöste Erfassung der Blickrichtung eines
auf eine Anzeigeeinheit blickenden Beobachter erfasst werden, um den
zeitlichen Verlauf eines kontinuierlichen Blickrichtungswechsels des
Beobachters voraus zu bestimmen oder einen Blicksprung vorher zu sagen,
damit soll versucht werden die Fläche auf der eine wechselnde Bildinformation
darzustellen möglichst bald zu verringern, die Rechenleistung in Grenzen zu
halten, bzw. die Geschwindigkeit bei gegebener Rechenleistung zu erhöhen.
Es braucht nicht mehr die gesamte sichtbare Fläche mit derselben Information
gesteuert zu werden.
Aus der DE 197 49 136 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Erfassen von Bewegungen dargestellt, wobei zur Bestimmung von zwei
Farbwerten eines Punktes einer Szene durch Messen des
Helligkeitswertepunktes im Schienenspektralbereich zwei Zeitpunkte bestimmt
werden und über eine bestimmte Rechenhandlung dann festgestellt wird, ob
sich das angepeilte Objekt bewegt. Damit kann der Aufwand zur Feststellung
einer Bewegung minimiert werden und es können bestimmte Muster erkannt
werden, unter Zuhilfenahme einer Vektordarstellung bzw. Vektorberechnung in
einem kartesischen System oder einer beliebigen anderen Geometrie eines
Vektorraumes.
Bei heutigen VR-Systeme wird der Anwender entweder nur auf wenige
Wahrnehmungen beschränkt, er kann nicht völlig in die vom Computer
generierte Realität eintauchen. Grund hierfür ist, dass die oben beschriebenen
VR-Systeme wenige Sinneswahrnehmungen ansprechen. Das Balance-
Beeinflussungssystem ist kompliziert und im Prinzip nur für medizinische
Anwendung geeignet.
Die Systeme in denen der Benutzer auch seine Beine im Sinne einer
Laufbewegung betätigt sind für ihn entweder unbequem oder technisch zu
aufwendig.
Alle auf dem Markt befindlichen VR-Systeme können dem Anwender daher nur
annähernd den Eindruck von realen Erlebnissen in einer virtuellen Welt
vermitteln.
Gerade im Bereich der realitätsnahen Simulation wie beispielsweise bei
Computerspielen oder im Simulationstraining ist man auf die Vermittlung
absoluter Realitätsnähe angewiesen, um über die Imagination dem Anwender
das Gefühl der realen Teilnahme am virtuellen Geschehen zu vermitteln.
Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, mit Hilfe eines VR-
Systems den Benutzer in die virtuelle Umgebung zu integrieren durch
Immersion, Interaktion und Imagination und dazu geeignete Systeme und
Geräte für die private und kommerzielle Anwendung vorzuschlagen. Dabei
sollen die Vorteile des Standes der Technik betreffend Rechnertechnik und
Sensorik sowie Signalübertragung genutzt und die Systeme weiterentwickelt
werden.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 6, 7
und 8 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
erfasst.
Die Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang dargestellt und näher
erläutert unter Verweis auf erläuternde Tabellen.
Tab. 1 Blockdarstellung einer Home-Anwendung eines Reality
Simulation Systems (RSS);
Tab. 2 Blockdarstellung einer Business-Anwendung eines Reality
Simulation Systems (RSS);
Zunächst werden einige Begriffe erläutert, die im Zusammenhang mit der
Erfindung benutzt werden.
Immersion (Eintauchen) in die virtuelle Welt bedeutet, dass dem Menschen
durch seine Sinne das Gefühl vermittelt wird, in dieser Welt integriert zu sein.
Dabei beschränkte man sich häufig auf den visuellen, akustischen und
Tastsinn. Speziell für die jeweiligen Sinnesorgane entwickelte Geräte regen
dabei den Sinn an.
Interaktion bedeutet, mit der virtuellen Umgebung kommunizieren und die darin
vorkommenden virtuellen Objekte zu verändern bzw. zu benutzen.
Durch Imagination (die Vorstellungskraft) entsteht beim Benutzer das Erlebnis,
Teil einer Welt zu sein, die in diesem Fall virtuell und nur im Computer existiert.
Die Imagination ist in starkem Maße abhängig von der Qualität der Immersion
und Interaktion.
Der Begriff Spiel wird als Synonym für ein Geschehen in der virtuellen Realität
benutzt, da in der Praxis vieles spielend abläuft.
Die erste Lösung umfasst zunächst ein erfindungsgemäßes Virtuelle Realität
System, im Folgenden wegen der Verbesserungen zu herkömmlichen
Systemen als Reality Simulations System (RSS) bezeichnet. Dieses Reality
Simulations System umfasst einen die mechanischen realen Systemgrenzen
definierenden Bewegungskäfig mit mindestens einer Bodenplatte und
mindestens zwei oberhalb der Bodenplatte aufragende Systemelemente von
mehr als der Größe eines stehenden Benutzers, einen Bewegungsring mit
rotatorischem Freiheitsgrad in mindestens einer Ebene am Bewegungskäfig,
ein mittels Software gesteuertes Rechner-System für das Erfassen und
Verarbeiten von mindestens Sinneseindrücken und Steuern des Systems
sowie Eingabe- und Ausgabesystemteile, die mit dem Rechner und einem
Benutzer des Systems, der sich im Bewegungskäfig aufhält, in Wirkverbindung
stehen und wobei der Bewegungsring mit dem Bewegungskäfig und dem
Benutzer koppelbar ist.
Das RSS ist die konsequente Weiterentwicklung der bisherigen Virtuelle
Realität Systeme, sowohl in der Anwenderhardware als auch deren
Verknüpfung zu mechanischen und elektronischen Funktionseinheiten.
Das erfindungsgemäße RSS ist ein Anwendungssystem ist in seinen Varianten
in den Tab. 1 und 2 dargestellt. Der Unterschied liegt vorwiegend in der
Komplexität von Hard- und Software mit entsprechend unterschiedlichem
Kostenaufwand.
Die Erfindung beseitigt die Mängel der bisherigen VR-Systeme.
Mit Hilfe eines RSS-Home Portable und einer RSS Business Station wird
virtuelle Realität nahezu für jeden Anwendungszweck möglich.
Die Homevariante des RSS als tragbare Ausrüstung verfügt über eine derart
konzipierte Software-Steuerung, die es ermöglicht, das Gerät an viele
gebräuchliche PC und Spielkonsolen anzuschließen, während die Business-
Variante vorwiegend als ortsfeste Einrichtung ausgestattet ist.
Entgegen den meisten bisherigen VR-Systemen ist der Benutzer mit der
Erfindung nicht auf wenige Sinnes-Wahrnehmungen beschränkt. Auch die
Einbindung von Bewegungsmöglichkeiten wie Laufen, Springen, Hocken und
um 360 Grad Drehen ist für den Benutzer neben Arm- und Kopfbewegungen
möglich und simulierbar, in einem Bewegungsraum, in einem festen System,
und dabei kann er durch komplexe Bewegungsabläufe steuernd am
Geschehen teilnehmen.
Damit wird die virtuelle Welt der Computerprogramme wird zu einem realen
Erlebnis, da mit dem RSS neben Hören, Sehen, Fühlen bzw. Tasten, Bewegen
gegebenenfalls auch Riechen, der Gleichgewichtssinn bei Bewegung in der
Ebene angesprochen und über eine Kombination von Soft- und Hardware,
sowie neuen mechanischen und elektronischen Geräten erlebbar gemacht
wird.
Dem Benutzer wird beispielsweise ermöglicht, durch das RSS aktiv an
Computeractionspielen die auch Beinarbeit erfordern teilzunehmen. Er wird als
Spielbenutzer aus der bisherigen passiven Steuerungsfunktion integrierter
Bestandteil des Spiels. Seine Bewegungsabläufe können unmittelbar die
Bewegungs- und Szenensequenzen des Spiels beeinflussen.
Das RSS ist durch die Kopplung von mechanischen und elektronischen
Steuerungselementen gekennzeichnet, wobei jedoch ausgewählte einzelne
mechanische Elemente durch elektrische oder elektronische
Steuerungselemente vom Fachmann austauschbar sind.
Das RSS unterscheidet sich in erster Linie von den gängigen VR-Systemen
dadurch, daß es dem Benutzer ermöglicht, alle natürlichen Bewegungsabläufe
innerhalb einer computergenerierten Umgebung durchzuführen. Seine
Bewegungen beeinflussen steuernd die virtuelle Realität (feed back) und daher
kann er sich innerhalb der virtuellen Umgebung wie in seiner natürlichen
Umgebung bewegen.
Die neuen Systemteile beziehen sich auf
- - eine im wesentliche ebene Bodenfläche mit beweglichen Teilen oder einer solchen beweglichen Fläche insgesamt, ermöglichen eine aktive oder passive Bewegung des Benutzers in der Ebene;
- - Hocken, Springen oder Bewegen anderer Körperteile bzw. deren relative Positionsänderung im Bewegungskäfig werden durch ein System aus 3D Sensoren und Empfänger registriert;
- - Armbewegungen werden zusätzlich durch ein Anwendungswerkzeug registriert;
- - Drehbewegungen des Körpers und/oder des Kopfes werden durch den 3D Sensor und über den Bewegungsarm in Verbindung mit einem Bewegungsring registriert.
Die zweite Lösung der Erfindung bezieht sich auf spezielle Schuhe, die Fun
Boots. Sie ermöglichen eine Laufsimulation, welche Belastungs- und
Positionssignale generiert während die dritte Lösung sich auf die Integration
einer gekrümmten Videowand in das RSS bezieht.
Der Benutzer wird im System durch eine flexible Verbindung eines Gürtels,
vorzugsweise mittels daran gekoppelter Fixierfedern, mit dem Bewegungsring
in dem System stabilisiert, ohne dass dadurch seine Bewegungsabläufe
beeinträchtigt werden. Hierdurch erhält der Benutzer die Sicherheit einer
stabilen Position innerhalb des RSS und kann sich voll und gefahrlos auf die,
auch noch so rasante virtuelle Anwendung konzentrieren.
In der mechanischen Ausführung des RSS, gibt eine mechanische Kopplung
des Anwendungswerkzeuges über den Bewegungsarm mit dem
Bewegungsring dem Benutzer die Möglichkeit sich "festzuhalten" und somit ein
zusätzliches Gefühl der Sicherheit. Das Anwendungswerkzeug, je nach
Anwendung modifiziert, ermöglicht dem Benutzer eine tatsächliche mit der ihm
gewohnten Verwendung vergleichbare Bewegung bzw. Benutzung,
beispielsweise eines Gewehrs oder Schraubenschlüssels. Anstelle der
mechanischen kann aber auch eine drahtgebundene oder funktechnische
Anbindung des Werkzeuges erfolgen.
In der Business-Version wird die Videobrille durch ein in der oberen Hälfte des
RSS angebrachten Plasmamonitor oder eine Videowand ersetzt. Dieser wölbt
sich maximal um 360° um die Bodenplatte bzw. der Anwendungsfläche im
RSS. Die Kopfhörer und das Mikrophon werden durch entsprechende externe
Geräte ersetzt, z. B. einer Freisprechanlage ähnlich.
Um dem Benutzer ein Maximum an Sicherheit zu gewährleisten, ist als
Zusatzgerät ein Vitalfunktionsüberwachungssystem vorgesehen. Die Aufgabe
dieses Gerätes liegt in erster Linie in der Überwachung der Vitalfunktionen des
Benutzers. Gelangt ein physiologischer Wert des Körpers in einen kritischen
Bereich wird die Anwendung automatisch beendet. Ein Nebeneffekt dieses
Systems ist auch die durch Dritte verfolgbare Wiedergabe der Aktionen des
Benutzers mittels Monitor.
Das Reality Simulations System besteht aus mehreren einzelnen Soft- und
Hardwarekomponenten, die elektronisch an einen Server gekoppelt, eine
System-Einheit bilden. Dazu wird beispielsweise am Rechner die serielle
Schnittstelle zur Ankopplung vom Bewegungsarm und Bewegungsring; der
ComPort für die Ankopplung von Positionssensoren; der Mausport für die
Anbindung der Schuhe/Fun Boots genutzt und die Grafikkarte steuert die
Videobrille an; Mikrofon und Sounds werden über die Soundkarte des
Rechners verarbeitet.
Das RSS erreicht die vollständige Manipulation des Benutzers, also die
Immersion durch das softwaregesteuerte Zusammenspiel der
Systemelemente: Bewegungskäfig, z. B. eine Edelstahlrahmenkonstruktion,
Bewegungsring, Gürtel mit Fixierung am Bewegungsring, Fun Boots,
Bewegungsarm, Anwendungswerkzeug mit den elektronischen
Anwendungsgeräten Videobrille, Kopfhörer, Mikrophon, 3D-Sensoren.
Dem Benutzer ist es möglich, innerhalb der computergenerierten Wirklichkeit
seine natürlichen Bewegungsabläufe beizubehalten, auch entsprechen die
anderen virtuell erzeugten Sinnesempfindungen annähernd seinen gewohnten
Empfindungen.
Einige der Geräte für Eingabe und Ausgabe von Signalen, die menschliche
Sinne erfassen können für Bilder, Geräusche, Gerüche, Temperatur etc.
wurden bereits im Prinzip im Stand der Technik beschrieben; sie sind hier auch
anwendbar, gegebenenfalls angepasst an das erfindungsgemäße System.
An einer visuellen Einrichtung wie eine Videobrille oder ein HMD werden z. B.
zusätzlich ein paar Dolby-Surround-Kopfhörer und ein Mikrophon befestigt. Am
Halteclip der Videobrille ist ein 3D-Positions-Sensor befestigt.
Die Video-Einrichtung ist beispielsweise mit einem hochauflösenden TFT
Bildschirm wie er heute bei hochwertigen Rechnereinrichtungen Verwendung
findet, ausgestattet. Je größer die Auflösung, desto realistischer ist die Illusion,
sich in einer anderen Welt zu befinden.
Die Illusion wird durch gute 3D-Surround-Kopfhörer weiter verstärkt, damit die
Laute aus allen Richtungen zu kommen scheinen. In Verbindung mit dem
Mikrofon werden eigene Laute des Benutzers verstärkt wiedergegeben, z. B.
Hecheln, Schreien, Stöhnen und mündliche Steuerungsbefehle.
3D-Positions-Sensoren, an einem oder mehreren Körperteilen des Benutzers
angebracht, senden Signale an am Bewegungskäfig, z. B. einer Metall- oder
Kunststoffbox mit Eingangstor, oberhalb des Kopfes des Benutzers befindliche
Empfänger. Beim Betreten des Systems erfasst der Empfänger die Größe und
die Position des Benutzers. Anhand dieser Daten und weiterer übermittelter
Signale kann der Computer die aktuelle genaue Position, auch beim Springen,
Ducken oder auch die Kopfbewegungen wie rauf, runter, links oder rechts
errechnen und visuell über die Videobrille wiedergeben, vorzugsweise als
Relativposition innerhalb einer visuell übermittelten, auch wechselnden
virtuellen Umgebung oder Horizontes des Benutzers. Diese Methode
ermöglicht eine exakte Darstellung der Sichtbewegung.
Ein Bewegungskäfig wie eine Edelstahlrohr- oder Gitterkonstruktion,
vorzugsweise auf einer Bodenplattform angeordnet, bildet in der mechanischen
Variante des RSS die äußere Systemgrenze. Neben der notwendigen
funktionellen Verwendung - Unterbringung der Hardware Energieversorgung
und Befestigung von mechanischen und elektronischen Steuerungselementen -
hält der Käfig den Benutzer innerhalb des Systems. Alternativ ist ein Käfig aus
Blech- oder Kunststoffwänden denkbar, die bei einer Portable Version
zusammen gefaltet werden können.
Der sich innerhalb der computergenerierten Umgebung befindliche Benutzer
kann dann auch bei noch so abenteuerlichen Anwendungen nicht aus dem
System stürzen und sich dabei Verletzungen zuziehen.
Der Gürtel dient zur Bewegungsbegrenzung des Benutzers (Fixierung innerhalb
des Systems) und als Verbindung zwischen dem Computer und den einzelnen
Komponenten. An ihm sind elektromechanische Steckbuchsen für die
Videobrille, das Mikro, den Kopfhörer und das Anwendungswerkzeug
angebracht. An drei Halteringen werden die Fixierfedern befestigt. Über eine
Fixierfeder wird ein Kabel zum Computer geführt mit den Endungen
Gamekontroller, Soundstecker und Monitorstecker. Die Fixierung des
Benutzers wird durch die mechanische Verbindung des Gürtels mit einem
Bewegungsring erreicht, die allerdings z. B. über Federn elastisch Spielraum
gewährt.
Der Bewegungsring ist eine vorzugsweise kreisförmige, an den äußeren Käfig-
oder Rahmenkonstruktionen befestigte Laufschiene. Er ist mindestens
horizontal um 360° bewegbar aufgehängt und ist auch im geringen Umfang in
zwei Achsen beweglich. Er hat die Funktion, den Benutzer im System
Steuerbewegungen des jeweiligen Anwendungswerkzeuges nach rechts und
links und/oder oben und unten ausführen zu lassen. Diese
Steuerungsimpulse werden durch eine vorzugsweise starre Verbindung mit
einem Bewegungsarm, häufig gekoppelt oder Teil des
Anwendungswerkzeuges, auf den Bewegungsring übertragen.
Der Bewegungsarm ist in einer Ausführungsform ein mechanisches
Verbindungselement zwischen Bewegungsring und Anwendungssystem oder
Anwendungswerkzeug oder dieses Werkzeug selbst. Das am Bewegungsarm
befestigte Anwendungswerkzeug ist mittels Gelenke in begrenztem Maße nach
vorne und nach hinten sowie hoch und runter zu bewegen. Statt mechanischer
Ankopplung des Werkzeuges oder Armes an den Bewegungsring, kommt auch
eine direkte Ankopplung an den Käfig infrage unter Wegfall des
Bewegungsringes, sofern der Käfig selbst eine Beweglichkeit des Werkzeugs
nach Art eines Bewegungsringes zuläßt oder so geformt ist.
Außerdem kann in einer anderen Ausführungsform der Bewegungsarm oder
das Werkzeug elektrisch, funktechnisch oder optisch statt mechanisch
gekoppelt sein.
Als Werkzeug für Actionspiele wird beispielsweise eine virtuelle Waffe
verwendet, die der Benutzer allerdings realistisch auch in der Hand hält.
Anhand eingebauter Druckknöpfe können Aktionen ausgeführt werden:
Nachladen, Waffenwechsel, Menüsteuerung des Rechnersystems oder Spielprogramms. Ein am Lauf der Waffe angebrachter Sensor ermöglicht über einen Empfänger eine genaue Positionierung eines Mauszeigers oder Zielkreuzes innerhalb des visualisierten Spielbildes oder der Menüsteuerung. Das Anwendungswerkzeug wird vorzugsweise über ein Kabel oder auch drahtlos mit dem Gürtel signaltechnisch verbunden.
Nachladen, Waffenwechsel, Menüsteuerung des Rechnersystems oder Spielprogramms. Ein am Lauf der Waffe angebrachter Sensor ermöglicht über einen Empfänger eine genaue Positionierung eines Mauszeigers oder Zielkreuzes innerhalb des visualisierten Spielbildes oder der Menüsteuerung. Das Anwendungswerkzeug wird vorzugsweise über ein Kabel oder auch drahtlos mit dem Gürtel signaltechnisch verbunden.
Als Werkzeug kann allgemein ein echtes Werkzeug oder Bedienelement
Verwendung finden, das eine entsprechende signaltechnische Kopplung zum
System hat. Dies ist z. B. sinnvoll wenn Handgriffe für das Arbeiten in Räumen
geübt werden müssen, die von Menschen nur kurz betretbar sind. Beispiele:
Reparatur in Kernkraftwerken unter variabel simulierten Umgebungseinflüssen wie Hitze, Sichtbehinderung durch Rauch etc.; Bergungen in Schiffen unter Luftnot, Orientierungsproblemen oder ähnliches.
Reparatur in Kernkraftwerken unter variabel simulierten Umgebungseinflüssen wie Hitze, Sichtbehinderung durch Rauch etc.; Bergungen in Schiffen unter Luftnot, Orientierungsproblemen oder ähnliches.
Ein Eingabe-Gerät ist der erfindungsgemäße Schuh mit einer Funktion nach Art
einer Maus. Die Umsetzung der Bewegung der Fun Boots im Reality
Simulations System erfolgt über mehrere in der Unterseite oder Sohle
eingesetzte Kugeln oder Rollen als Sensoren der Fußbewegung. Diese Kugeln
übertragen die Bewegungsrichtung z. B. auf zwei Andruckrollen. Die Bewegung
dieser Rädchen wird in elektronische Impulse umgewandelt. In der
mechanischen Variante kann dies durch Öffnen und Schließen eines
elektronischen Kontakts über ein Zahnrad erfolgen. Bei der opto-elektronischen
Variante wird dies z. B. verschleißfrei über eine Lichtschranke realisiert.
Signale werden über Kabel, IR-Schnittstelle oder funktechnisch an den
Rechner übermittelt. Eine verwendbare Technik von einer optischen Funk-
Maus mit Akku-Betrieb liefert z. B. die Firma Anubis Electronic GmbH, DE unter
der Bezeichnung Typhoon Unplugged Mouse Art. 40159.
Anstelle eines beschriebenen Sensors im Schuh kann natürlich auch die
Plattform unter einem Benutzerschuh entsprechende Sensoren für die
Laufbewegung des Benutzers oder dessen Belastung aufweisen.
Die Bodenfläche des Käfigs hat vorzugsweise eine zylindrische Form. Sie kann
auch beweglich gestaltet sein. Der Raum darunter dient zur Unterbringung der
Steuerungshardware und in der Portable-Variante als Staufläche für
Rahmenkonstruktionen. Die begehbare Oberfläche ist je nach Ausführung
auch aus verschieden Materialen gefertigt. Soweit dieser Fläche eine
Steuerungsfunktion zugeordnet wird z. B. Positionsbestimmung der Fußstellung
des Benutzers, sind in dieser Fläche auch entsprechende Sensoren
untergebracht.
Die Software wird neben den üblichen Hardwarespezifischen
Betriebssystemen als Treiber für beispielsweise einen Gamekontroller installiert
und die einzelnen Komponenten des Anwendungswerkzeuges wie Waffen
werden entsprechend ihrer Funktion konfiguriert. Das System ist somit für fast
alle Actionspiele einsetzbar. Die Treibersoftware ist zu DirectX, DirectDraw und
Direct 3D kompatibel. Diese Software war dargestellt im internet am
10. 08. 2001 um 14.21 Uhr unter
htto:/ / www.gamedev.net/reference/nrogramming/features/d3do/. Die Steuerung
während des Spiels kann durch eine Sprachsoftware erfolgen.
Durch die Leistungsfähigkeit heutiger Computersysteme ist es möglich, das
Reality Simulations System an jedem Homecomputer anzuschließen. Eine
Mindestanforderung ist jedoch unumgänglich, um die komplexen 3D
Berechnungen und Darstellungen zu bewältigen. Eine gute Soundkarte sorgt
für echten Raumklang in Verbindung mit guten 3D Surround Kopfhörern.
Als Mindestanforderung für das Rechnersystem umfasst die Hardware neben
üblicher Ausstattung einen Intel-Pentium II 350 MHz; 128 MB RAM-Speicher;
64 MB RAM 3D-Grafikkarte, beispielsweise eine Grafik-Karte des Typs 3D
Prophet II GTS der Firma Guillemot GmbH, Neunkirchen im Sand, DE sowie
eine 3D-Soundkarte.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen RSS-Systeme kann sich an den
Stand-der-Technik-Anwendungen orientieren und erweitert die Möglichkeiten
der etablierten Anwendungen sowohl im industriellen, medizinischen,
wissenschaftlichen als auch im privaten Bereich.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung anhand einer schematischen
Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a einen Bewegungskäfig über einer Bodenplatte, auf der ein
Benutzer steht;
Fig. 1b, c, d, e den Benutzer in vier um 90° versetzten Positionen, beginnend bei
der Position gemäß Fig. 1a;
Fig. 2a einen Abschnitt des Käfigs gemäß Fig. 1a mit Teilen der
Plattform für den Benutzer;
Fig. 2b, c zwei weitere Ausführungsformen der Bodenplatte;
Fig. 3 ein weiteren Abschnitt des Käfigs gemäß Fig. 1 mit Gestänge
über dem Benutzer;
Fig. 4 einen Bewegungsring gemäß Fig. 1 in dem der Benutzer mit
Hilfe eines Gürtels locker geführt wird;
Fig. 5 ein HMD-Gerät, Benutzung durch eine Person gemäß Fig. 1;
Fig. 6a, b ein erfindungsgemäßer Schuh in zwei Varianten mit Kugeln und
Rollen sowie dessen Signalweg.
In Fig. 1 ist ein Benutzer des Systems zur Darstellung der virtuellen Realität auf
einer Plattform P innerhalb einer eines käfigartigen Gestänges 10 gestiegen.
Das Gestänge wölbt sich halbkreisförmig über dem Benutzer und es besteht in
diesem Falle aus einem dreiteiligen Gitterwerk, das im Zenit Z über dem
Benutzer oder der Mitte der Plattform P im Punkt Z zusammentrifft. Der
Benutzer ist innerhalb dieses Käfigs und auf der Plattform anfangs mittig in
einem Bewegungsring 9 positioniert, in dem er über nachgiebige Fixierfedern 6
die in einem Gürtel 5 an seinem Körper enden gekoppelt. Dreht sich der
Benutzer, so kann der Ring 9 sich mitdrehen, da der Ring in Lager 31 der
Stützen 30 für das Gestänge 10 rotatorisch beweglich gelagert ist.
Der Ring 9, die Fixierfedern 6 und der Gürtel 5 sind in Fig. 4 separat
dargestellt, ebenso des den Benutzer überspannende Gewölbe bzw. Gestänge
10 in Fig. 3 und Teile der Plattform P mit den Stützen 30 in Fig. 2a, b, c. Der
Benutzer selbst wird über ein Werkzeug oder Anwendungswerkzeug 8,
beispielsweise ein Lasergewehr über einem beweglichen Arm 7 mit dem Ring 9
und damit mit dem Gesamtsystem gekoppelt.
Wie in Fig. 1b, c, d, e mit den vier geschwenkten Positionen dargestellt, hat
der Benutzer damit Bewegungsfreiheit, sich beispielsweise um sich selbst zu
drehen, wobei er jedoch das Anwendungswerkzeug mit sich führt, um die
Bewegung auf den Ring 9 zu übertragen. Die Plattform selbst besteht aus einer
Ebene, die als fixe platte ausgebildet sein kann, jedoch auch als bewegliche
Scheibe oder in anderer Art und Weise beweglich gehalten sein kann.
Unter der Plattform P der Bodenplatte 12 sind generell mit 14 bezeichnete
Staufächer untergebracht, beispielsweise Computerhardware im Staufach 14-1,
Computerzubehör oder für den Benutzer manuell verwendbares Zubehör im
Staufach 14-2 und das Staufach 14-3 ist vorgesehen, beispielsweise für die
Unterbringung des zerlegbaren Gestänges 10 und/oder des Ringes 9, sowie
der Federn 6 und des Gürtels 5, wodurch wie in der Fig. 2a dargestellt, die
gesamte Plattform lediglich aus den Staufachelementen hinter der Verkleidung
23 unter der Bodenplatte 12 und den Stützen 30 besteht, die ihrerseits auch
noch eingeklappt werden können, um so die Plattform als Transportelement für
das Gesamtsystem zu benutzen, wenn es ein nicht ortsfestes System sein soll.
Die Computerhardware, die über einen Netzanschluß 16 verfügt für die externe
Stromversorgung, ist mit verschiedenen Anschlußbuchsen 15 versehen, die der
Einspeisung und Ankopplung verschiedener Signale von Sensoren und
Überwachungseinrichtungen dienen, welche ortsfest an dem Gesamtsystem
angebracht sind oder vom Benutzer getragen werden.
Zu diesem System gehört einerseits ein Vitalüberwachungsmonitor 17, mit dem
eine dritte Person eine Überwachung der Lebensfunktionen des Benutzers
vornehmen kann oder von dem aus dem Benutzer über ein HMD, was in Fig.
5 dargestellt, übermittelt werden können.
Fig. 1a zeigt weiterhin ein HMD mit einem 3D-Sensor, 1 als Sender ausgebildet
für einen Empfänger 22 im Zenit des Gestänges 10, kann Kopfbewegungen
sensieren. Eine Videobrille 3A kann von einem Sender 3B im Zenit des
Gestänges mit dem entsprechenden Bildmaterial beaufschlagt werden,
während ein Mikrofon 4 Geräusche des Benutzers aufnimmt und über
Rückkopplungen und Einblendungen entsprechende Reaktionssignale (feed
back) an den Benutzer Geräusche widergeben und verstärken oder an andere
Spieler übermitteln kann. An dem Sensorenfeld 11 im Zenit des Gestänges
können noch weitere Sensoren angebracht werden, zum Beispiel der Sensor
19B als Empfänger von Bewegungsinformationen des 3D-Sensors 19A im
Bereich der Hand des Benutzers bzw. am Anwendungswerkzeug durch
optische Sensoren 21, über einen Kontaktschalter 24 im
Anwendungswerkzeug, ein Pulsmessgerät 18 beim Benutzer sowie Sensoren
13 an der Fußbekleidung 13A des Benutzers vervollständigen die
Sensoreinrichtung, mit der Signale vom Benutzer ausgehen bzw. Signale dem
Benutzer übermittelt werden können. Die Fußbewegung, insbesondere von
einem Sensor 13B auf einem Empfänger 13C in einer der Stützsäulen 30 des
Systems, können per Funksignal oder Lichtsignal übermittelt werden, um
sodann in virtueller Realität die entsprechende Feed-back-Information dem
Benutzer zuzuführen.
Zwei Beispiele von Plattformen P sind in Fig. 2b und 2c dargestellt: In Fig. 2b
ist die Bodenplatte 12-2 auf einer Basis P angeordnet und mit einem Laufband
12-1 ausgerüstet, das in einem um 360° beweglichen System, hier durch Pfeile
A, B für beispielsweise jeweils 180° dargestellt, gefasst ist. Die horizontale
Bewegung (Pfeil C) des Laufbandes 12-1 kann auch parallel mit der Bewegung
des Bewegungsrings gekoppelt sein. Die horizontale Bewegung der
Bodenplatte kann durch an der Innenseite angebrachte elektrische oder
elektromechanische Antriebe in die gewünschte Bewegung versetzt. Die
Laufbewegungen des Benutzers werden durch das Laufband ermöglicht.
Selbstverständlich kann das Laufband auch noch in Schräglage sich befinden,
um dem Benutzer eine Steigung zu simulieren.
In Fig. 2c ist die Bodenplatte 12-4 mit beweglichen Elementen wie Kugeln,
Rollen oder ähnlichem auf der Oberfläche besetzt, die dem Anwender
Laufbewegungen ermöglichen.
Fig. 3 zeigt das bereits erwähnte Gestänge 10, hier aus drei Teilen bestehend,
die im Zenit Z verbunden sind und dort das Sensorenfeld 11 haltern. Fig. 4
stellt in isolierter Darstellung nochmals den Bewegungsring 9 mit den Koppel-
Federn 6 für einen vom Benutzer tragbaren Gürtel 5 dar.
Fig. 5 schließlich zeigt schematisch ein HMD mit Videobrille 3a, Kopfhörern 2
und Sensor 1 sowie Mikrofon 4.
Ohne dies im Detail darzustellen ist klar und aus Fig. 6a, b ersichtlich, dass die
Fußbekleidung 13a nach Art einer Maus mit mechanischen, magnetischen oder
optischen Elementen wie Kugeln 13d, oder Rollen 13e zur Erfassung der
Bewegung des Fußes ausgestattet sein kann und die Bewegung sowohl über
Signalgeber 13b mittels Leitungen am Benutzer, dessen Gürtel 5, die
Fixierfedern 6, den Bewegungsring 9 und über weitere geeignete Systeme
durch die Stützen 30 zu der Hardware im Staufach 14-1 geleitet werden. In
gleicher Weise kann natürlich auch eine Infrarot-Schnittstelle oder eine
Funkschnittstelle in der Fußbekleidung 13A enthalten sein, um
Bewegungssignale an entsprechende Empfänger 13c im System zu leiten. Die
Sensoren in der Fußbekleidung kann auch andere Sensoren, wie zum Beispiel
Schweißsensoren enthalten, um die Arbeit des Fußes an das System zu
übermitteln und dem Benutzer ein Feed-back zu geben.
Das System kann auch so funktionieren, dass die Sensoren nicht im Schuh
sondern innerhalb der Plattform 12 untergebracht werden und von
entsprechenden Kontakten an den Fußbekleidungen 13A über die Plattform
Druckinformationen, Standortinformationen und Bewegungsinformationen an
das System weitergegeben wird.
Im folgenden wird nun dargestellt, wie verschiedene Bewegungsinformationen
im System sensiert, der Hardware zugeleitet und an die Bedienperson
zurückgegeben wird bzw. im Rechner verarbeitet wird. Ebenso werden die
Funktion und Art des Anwendungswerkzeuges und die im laufenden
Zusammenhang befindlichen Zubehörteile oder Vorrichtungen in ihrer Funktion
dargestellt.
Bei der Kopfbewegung des Anwenders, sendet der 3D Positionssensor 1
(Sender) an den 3D Positionssensor 22 (Empfänger) Bewegungssignale des
Kopfes. Der 3D Positionssensor 22 (Empfänger) im Sensorenfeld 11, sendet
über ein Datenkabel, das vom Sensorenfeld 11 im Inneren des Gestänges 10
über den Standfuß 30 verläuft, ein Steuerungssignal an den Computer. Der
Computer sendet eine in Echtzeit errechnete 3D Bildsequenz als Signal über
die Grafikkarte 25 an den Sender der Videobrille 3b. Der Sender der Videobrille
3b sendet die Bildsequenz mit einer Sendefrequenz von 2.4-2.4835 GHz an
den Empfänger der Videobrille 3a, z. B. eine Brille des Typs Eye-Trek FMD700
der Firma Olympus Optical Co. (Europa) GmbH, DE. Die Bildsequenz wird in
Echtzeit angezeigt. Der Anwender bewegt seinen Kopf im Virtuellen Raum.
Bei der Hockbewegung des Anwenders, sendet der 3D Positionssensor 1
(Sender) an den 3D Positionssensor 22 (Empfänger) Entfernungssignale des
Kopfes. Der 3D Positionssensor 22 (Empfänger) im Sensorenfeld 11, sendet
über ein Datenkabel, das vom Sensorenfeld 11 im inneren des Gestänges 10
über das Teil 23 verläuft, ein Steuerungssignal an den Computer. Der
Computer sendet eine in Echtzeit errechnete 3D Bildsequenz als Signal über
die Grafikkarte 25 an den Sender der Videobrille 3b. Der Sender der Videobrille
3b sendet die Bildsequenz mit einer Sendefrequenz von 2.4-2.4835 GHz an
den Empfänger der Videobrille 3a. Die Bildsequenz wird in Echtzeit angezeigt.
Der Anwender bewegt sich in die Hocke im Virtuellen Raum.
Bei der Sprungbewegung des Anwenders, sendet der 3D Positionssensor 1
(Sender) an den 3D Positionssensor 22 (Empfänger) Annäherungssignale des
Kopfes. Der 3D Positionssensor 22 (Empfänger) im Sensorenfeld 11, sendet
über ein Datenkabel, das vom Sensorenfeld 11 im Inneren des Gestänges 10
verläuft, ein Steuerungssignal an den Computer. Der Computer sendet eine in
Echtzeit errechnete 3D Bildsequenz als Signal über die Grafikkarte 25 an den
Sender der Videobrille 3b. Der Sender der Videobrille 3b sendet die
Bildsequenz mit einer Sendefrequenz von 2.4-2.4835 GHz an den Empfänger
der Videobrille 3a. Die Bildsequenz wird in Echtzeit angezeigt. Der Anwender
bewegt sich in die Höhe im Virtuellen Raum.
Bei Bewegungen des Anwendungswerkzeuges 8 wird über den 3D
Positionssensor 19a (Sender) ein Steuerungssignal an den 3D Positionssensor
19b (Empfänger) im Sensorenfeld 11 gesendet. Der 3D Positionssensor 19b
im Sensorenfeld 11, sendet über ein Datenkabel, das vom Sensorenfeld 11 im
Inneren des Gestänges 10 via Verkleidung 23 verläuft, ein Steuerungssignal an
den Computer. Der Computer sendet eine in Echtzeit errechnete 3D
Bildsequenz als Signal über die Grafikkarte 25 an den Sender der Videobrille
3b. Der Sender der Videobrille 3b sendet die Bildsequenz mit einer
Sendefrequenz von 2.4-2.4835 GHz an den Empfänger der Videobrille 3a. Die
Bildsequenz wird in Echtzeit angezeigt. Der Cursor verändert in Echtzeit seine
Position innerhalb des virtuellen Raumes.
Der am Gestänge befestigte optische Sensor 21 misst durch auf dem
Bewegungsring 9 angebrachte Reflektoren jede Bewegung in der X-Achse.
Der optische Sensor 21 sendet die Signale 1500 mal pro Minute, wodurch eine
exakte Berechnung im Computer gewährleistet wird. Diese werden über ein
Datenkabel gesendet. Der Computer sendet eine in Echtzeit errechnete 3D
Bildsequenz als Signal über die Grafikkarte 25 an den Sender der Videobrille
3b. Der Sender der Videobrille 3b sendet die Bildsequenz mit einer
Sendefrequenz von 2.4-2.4835 GHz an den Empfänger der Videobrille 3a. Die
Bildsequenz wird in Echtzeit angezeigt. Der Anwender bewegt sich im virtuellen
Raum um die X-Achse nach links oder rechts.
Am vorderen Ende des Anwendungswerkzeuges 8 befindet sich ein 3D
Positionssensor 19a (Sender). Dieser sendet an den 3D Positionssensor 19b
(Empfänger) die Bewegungssignale des Anwendungswerkzeuges 8. Der 3D
Positionssensor 19b (Empfänger) sendet die empfangenen Signale über ein
Datenkabel, das im Gestänge 10 verläuft an den Computer. Der Computer
sendet eine in Echtzeit errechnete 3D Bildsequenz als Signal über die
Grafikkarte 25 an den Sender der Videobrille 3b. Der Sender der Videobrille 3b
sendet die Bildsequenz mit einer Sendefrequenz von 2.4-2.4835 GHz an den
Empfänger der Videobrille 3a. Die Bildsequenz wird in Echtzeit angezeigt. Das
Anwendungswerkzeug 8 (Kursor, Fadenkreuz u. a.) verändert in Echtzeit seine
Position innerhalb des virtuellen Raumes.
Über vier am Anwendungswerkzeug 8 angebrachte Kontaktschalter 24 sind
Steuerungen im System und das Umschalten zu anderen Anwendungen
möglich. Der Anwender hat die Möglichkeit eine andere Anwendung im
Computer zu starten oder andere Funktionen des Anwendungswerkzeuges 8
zuzuschalten, zu verändern oder abzuschalten.
Beim Laufen mit den Fun-Boots 13a werden durch den Einsatz z. B. optischer
Sensoren 13b in den Sohlen der Schuhe Steuerungssignale per Funk an den
Funkempfänger 13c gesendet. Der Funkempfänger 13c sendet diese Signale
über ein Datenkabel weiter an den Computer. Der Computer sendet eine in
Echtzeit errechnete 3D Bildsequenz als Signal über die Grafikkarte 25 an den
Sender der Videobrille 3b. Der Sender der Videobrille 3b sendet die
Bildsequenz mit einer Sendefrequenz von 2.4-2.4835 GHz an den Empfänger
der Videobrille 3a. Die Bildsequenz wird in Echtzeit angezeigt. Der Anwender
bewegt sich in der virtuellen Umgebung vor oder rückwärts. Durch langsames
Laufen ist schleichen und durch schnelles Laufen ist rennen möglich.
Der Anwender bewegt seine Schuhe (Fun-Boots 13a) nach vorne oder hinten,
um vor oder zurückzulaufen. Die Steuerungsboots senden ein
Steuerungssignal über die Sensoren 13b in den Sohlen an den Empfänger
13e. Die Verbindung zum Computer erfolgt wie bei der allgemeinen
Laufbewegung beschrieben.
Der Computer sendet Steuerungssignale an den Motor des Laufbandes. Zwei
am Laufband angebrachte Motoren bewegen das Laufband nach der
Geschwindigkeit mit der gelaufen wird. Jede Art des Laufens wird unterstützt.
Der Anwender bewegt sich im virtuellen Raum in jede gewünschte
Laufrichtung. Das Laufband kann aber auch so geschaltet werden, dass der
Benutzer das Laufband antreibt.
Die Bodenplatte 12 bewegt sich rotatorisch zugleich mit dem Bewegungsring 9.
Durch ein hydraulisches Feedback-System sind Steigungen und Vertiefungen
simulierbar.
Der am Gestänge befestigte optische Sensor 21 misst durch auf dem
Bewegungsring 9 angebrachte Reflektoren jede Bewegung in der X-Achse.
Der optische Sensor 21 sendet die Signale 1500 mal pro Minute, wodurch eine
exakte Berechnung im Computer gewährleistet wird. Diese werden über ein
Datenkabel gesendet, das am Gestänge 10 verläuft an den Computer. Dieser
sendet an das Steuerungsmodul der Drehmotoren der Plattform ein Signal zur
Bewegung. Die Motoren drehen die bewegliche Bodenplatte um eine Achse.
Je nach Anwendungssoftware sind Neigungen und Bewegungen des Bodens
möglich. Dem Anwender wird eine realistische Simulation von Neigung,
Steigung und Bewegungen des Bodens vermittelt.
Ist die horizontal bewegliche Bodenplatte mit einem integrierten Laufband
ausgestattet, so sind Lauf- und Drehbewegungen auch ohne FunBoots
möglich.
Die Pulsfrequenzmessung und oder Blutdruckmessung erfolgt durch einen am
Arm des Anwenders befestigtes Messgerät 18 (Sender). Dieser sendet die
Vitalwerte des Anwenders an den Empfänger des Messgerätes 13e. Der
Empfänger des Messgerätes 13e sendet die Signale über ein Datenkabel
weiter an den Computer. Der Computer sendet eine in Bildsequenz als Signal
über die Grafikkarte 25 an den Vitalkontrollmonitor 17. Die Vitalwerte werden in
einem kleinen Fenster im Monitor angezeigt. Bei Vitalwerten, die über den
Normalwerten des Anwenders liegen, wird die Anwendung sofort beendet um
die Sicherheit des Anwenders zu gewährleisten. Dem Anwender wird
außerdem das Gefühl der Sicherheit des RSS vermittelt.
Anstelle des beispielhaft beschriebenen Messgeräts können erfindungsgemäß
auch andere Geräte Verwendung finden zur Kontrolle der Vitalfunktion des
Anwenders.
In anderen Ausführungsformen können alternativ oder additiv weitere
Körperfunktionen überwacht oder gemessen werden wie bereits zuvor zur
Erfindung oder zum Stand der Technik beschrieben, beispielsweise die
Oberflächentemperatur des Körpers über Geräte für den Tastsinn oder andere
Sensoren am Körper des Anwenders. Dazu bieten sich auch Kontrollen der
Augenreaktion, des Atems und ähnliches an, je nach Ausstattungsgrad des
RSS. Die Geräte dafür sind aus der Medizin oder dem beschriebenen Stand
der Technik für sich bekannt, aber deren Anwendung im Zusammenhang mit
einem RSS neu.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Benutzer auch selbst Werte von
einer Körperfunktion vorgeben und überwachen lassen. Bei Erreichen dieser
Vorgabe-Werte kann dann das Gerät zum Abschalten veranlasst werden. In
einer weiteren Modifikation kann ein Dritter diese Werte mit Hilfe des Monitors
oder einer anderen Anzeigeeinrichtung Funktionen bzw. Reaktionen des
Anwenders bzw. seines Körpers kontrollieren und gegebenenfalls z. B. bei
Erreichen kritischer Werte eingreifen, z. B. das System abschalten. Letztlich
kann in einer Ausführungsform das System Standardwerte für
Körperfunktionen als Vorgabe enthalten, bei deren Erreichen eine
Warnanzeige geschaltet oder das System stillgesetzt wird.
Die Sprachsteuerung wird durch eine handelsübliche
Sprachsteuerungssoftware Dragon Naturally Speaking der Firma Lernout &
Hauspie Speech Products N.V., BE realisiert. Der Anwender spricht über das
Mikrofon 4 Steuerungsbefehle für den Computer. Die Signale des Mikrofons
werden an den Empfänger der Videobrille 3a weitergeleitet. Der Sender der
Videobrille 3b sendet das Signal weiter über das Gestänge 10 an den
Computer. Der Anwender ist somit in der Lage verschiedene
Anwendungsprogramme zu starten oder zu beenden. Der Anwender kann
seine eigenen gesprochenen Worte oder Laute verstärkt hören was zu einer
Verstärkung führt sich in einer virtuellen Welt zu befinden.
Claims (9)
1. Reality Simulations System umfassend
einen die mechanischen realen Systemgrenzen definierenden Bewegungskäfig mit mindestens einer Bodenplatte und mindestens zwei oberhalb der Bodenplatte aufragende Systemelemente von mehr als der Größe eines stehenden Benutzers,
einen Bewegungsring mit rotatorischem Freiheitsgrad in mindestens einer Ebene am Bewegungskäfig,
ein mittels Software gesteuertes Rechner-System für das Erfassen und Verarbeiten von mindestens Sinneseindrücken für Benutzer und Steuern des Systems,
Eingabe- und Ausgabesystemteile, die mit dem Rechner und einem Benutzer des Systems, der sich im Bewegungskäfig aufhält, in Wirkverbindung stehen und wobei der Bewegungsring mit dem Bewegungskäfig und dem Benutzer koppelbar ist.
einen die mechanischen realen Systemgrenzen definierenden Bewegungskäfig mit mindestens einer Bodenplatte und mindestens zwei oberhalb der Bodenplatte aufragende Systemelemente von mehr als der Größe eines stehenden Benutzers,
einen Bewegungsring mit rotatorischem Freiheitsgrad in mindestens einer Ebene am Bewegungskäfig,
ein mittels Software gesteuertes Rechner-System für das Erfassen und Verarbeiten von mindestens Sinneseindrücken für Benutzer und Steuern des Systems,
Eingabe- und Ausgabesystemteile, die mit dem Rechner und einem Benutzer des Systems, der sich im Bewegungskäfig aufhält, in Wirkverbindung stehen und wobei der Bewegungsring mit dem Bewegungskäfig und dem Benutzer koppelbar ist.
2. Reality Simulations System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Bewegungskäfig einen bewegbaren Bewegungsring enthält,
der mit dem Benutzer mechanisch und/oder elektrisch und/oder
signaltechnisch koppelbar ist, vorzugsweise über einen Gürtel am
Körper des Benutzers.
3. Reality Simulations System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das System Sende- und Empfängereinrichtungen
für Signale am Körper des Benutzers umfasst, wobei diese
Einrichtungen signaltechnisch direkt mit dem Bewegungskäfig
verbindbar sind.
4. Reality Simulations System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungskäfig eine ebene,
vorzugsweise runde, Bodenfläche hat, die insgesamt oder in Teilen
durch den Benutzer oder einen motorischen Antrieb nach Art eines
Laufbandes oder einer Drehscheibe bewegbar ist.
5. Virtuelle Realität System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer mit dem Bewegungsring
oder dem Bewegungskäfig über Federelemente koppelbar ist.
6. Schuh für Benutzer eines Reality Simulations Systems, insbesondere für
ein System nach Anspruch 1, als Eingabegerät für das System, dessen
Sohle über Sensoren, vorzugsweise nach Art eines Trackball oder einer
Maus, verfügt.
7. Ausgabegerät für Benutzer eines Reality Simulations Systems,
insbesondere für ein System nach Anspruch 1, ausgebildet als
gekrümmte Videowand, vorzugsweise als ringförmiger Plasma-
Bildschirm.
8. Verwendung eines Vitalfunktions-Kontrollsystem in einem VR-System,
insbesondere einem Reality Simulations System nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens eine
Kontrolleinrichtung für mindestens eine Körperfunktion des Benutzers
des RSS, wobei mindestens folgende Schritte durchgeführt werden:
Sensieren mindestens eines Messwerts dieser Körperfunktion mittels
Sensor, Weiterleiten eines Messwertsignals zu einem Rechner mittels
einer Signaleinrichtung, Auswerten des Signals und Anzeigen des vom
Rechner erfassten Signals in einer für den Messwert repräsentativen Art
mit mindestens einer Anzeige und Beaufschlagen einer
Steuereinrichtung des VR-Systems mit dem Ergebnis der Auswertung.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuereinrichtung eine Warneinrichtung für den Benutzer oder Dritte
oder eine Abschalteinrichtung für das VR-System beaufschlagt.
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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AU2002240794A AU2002240794A1 (en) | 2001-01-23 | 2002-01-23 | Reality simulation system, shoe and device therefor, and use of this system |
DE50209870T DE50209870D1 (en) | 2001-01-23 | 2002-01-23 | Reality simulations system (rss) |
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Cited By (6)
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---|---|---|---|---|
DE10325120A1 (de) * | 2003-06-04 | 2004-12-23 | Volkswagen Ag | Simulationssystem für die Beurteilung eines virtuellen Fahrzeuges |
DE102009045452A1 (de) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | York Winter | Anordnung und Verfahren zur Durchführung einer interaktiven Simulation sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium |
DE102013110947A1 (de) * | 2013-10-02 | 2015-04-02 | Jörn Lutat | Verfahren und System zur Generierung und Ausgabe einer optischen Simulationsdarstellung unter Berücksichtigung von personenbezogenen Bewegungen in einem örtlich begrenzten Realraum |
EP2912536A4 (de) * | 2012-10-24 | 2016-06-22 | Jan Goetgeluk | Fortbewegungssystem und -vorrichtung |
EP4015054A1 (de) * | 2014-03-19 | 2022-06-22 | Virtuix Holdings Inc. | Verfahren zur erzeugung einer eingabe in einem omnidirektionalen fortbewegungssystem |
EP4245385A1 (de) * | 2022-03-15 | 2023-09-20 | Hangzhou Virtual And Reality Technology Co., Ltd. | Virtuelle gehvorrichtung und virtuelles gehverfahren |
-
2001
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10325120A1 (de) * | 2003-06-04 | 2004-12-23 | Volkswagen Ag | Simulationssystem für die Beurteilung eines virtuellen Fahrzeuges |
DE102009045452A1 (de) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | York Winter | Anordnung und Verfahren zur Durchführung einer interaktiven Simulation sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium |
DE102009045452B4 (de) * | 2009-10-07 | 2011-07-07 | Winter, York, 10629 | Anordnung und Verfahren zur Durchführung einer interaktiven Simulation sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium |
EP2912536A4 (de) * | 2012-10-24 | 2016-06-22 | Jan Goetgeluk | Fortbewegungssystem und -vorrichtung |
EP3611599A1 (de) * | 2012-10-24 | 2020-02-19 | Goetgeluk, Jan | Fortbewegungssystem und -vorrichtung |
DE102013110947A1 (de) * | 2013-10-02 | 2015-04-02 | Jörn Lutat | Verfahren und System zur Generierung und Ausgabe einer optischen Simulationsdarstellung unter Berücksichtigung von personenbezogenen Bewegungen in einem örtlich begrenzten Realraum |
EP4015054A1 (de) * | 2014-03-19 | 2022-06-22 | Virtuix Holdings Inc. | Verfahren zur erzeugung einer eingabe in einem omnidirektionalen fortbewegungssystem |
EP4245385A1 (de) * | 2022-03-15 | 2023-09-20 | Hangzhou Virtual And Reality Technology Co., Ltd. | Virtuelle gehvorrichtung und virtuelles gehverfahren |
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