Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Oberbegriffs von Anspruch 1 bereitzustellen, die ein einfacher
Weise das Ergänzen
der Darstellung um ein geometrisches Objekt und das Positionieren
des geometrischen Objekts relativ zur Darstellung ermöglicht.
Die
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die
Vorrichtung zum Darstellen eines physikalischen Gegenstandes umfaßt
- – ein
Anzeigegerät,
- – eine
Haltevorrichtung,
- – eine
Recheneinheit und
- – mindestens
einen Sensor.
Die
Haltevorrichtung ist zum Halten des Anzeigegeräts ausgestaltet und umfaßt ein Fahrwerk.
Dieses Fahrwerk ist so ausgestaltet, dass die Vorrichtung mittels
des Fahrwerks auf einem Fußboden
steht und sich über
den Fußboden
verschieben läßt.
Der
Sensor ist zum Messen von Bewegungen der Haltevorrichtung relativ
zum Fußboden
ausgestaltet.
Die
Recheneinheit ist mit dem mindestens einen Sensor gekoppelt und
zum Erzeugen einer Darstellung, die den Gegenstand aus einer Betrachtungsrichtung
und von einer Betrachtungsposition aus zeigt, ausgestaltet. Die
Recheneinheit ist weiterhin zum Verändern der Darstellung (40)
durch Verändern
der Betrachtungsrichtung und/oder der Betrachtungsposition der Darstellung
in Abhängigkeit
von einer Bewegung der Haltevorrichtung relativ zum Fußboden ausgestaltet.
Die Vorrichtung ist zum Anzeigen der Darstellung auf dem Anzeigegerät ausgestaltet.
Weil
das Anzeigegerät
mit einer Haltevorrichtung verbunden ist, lassen sich die Bewegungen
des Anzeigegeräts
und damit die Betrachtungsrichtung und Betrachtungsposition der
Darstellung wesentlich leichter steuern als bei Anzeigegeräten ohne
eine Haltevorrichtung. Das Anzeigegerät kann schwerer ausgestaltet sein
als bei einem vom Benutzer zu tragenden Gerät und damit ein besseres Auflösungsvermögen und
eine größere Anzeigefläche aufweisen.
Weil die Vorrichtung ein Fahrwerk umfaßt und über einen Fußboden bewegt werden
kann, ist ihre Beweglichkeit wesentlich geringer eingeschränkt als
bei Vorrichtungen mit einer ortsfesten Haltevorrichtung, z. B. solchen,
deren Bildschirmgerät
beweglich mit einer an einer Wand montierten Haltevorrichtung verbunden
ist.
Die
Vorrichtung ermöglicht
eine Arbeitsweise, die der gewohnten Arbeitsweise eines Konstrukteurs oder
Designers am Zeichenbrett oder auf dem Tisch näher als die bekannten Arbeitsweisen
mit einer DV-Maus. Der Benutzer weiß und sieht stets, wo ein geometrisches
Objekt in die Darstellung eingefügt
wird.
Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
1.
den Aufbau der Vorrichtung gemäß des Ausführungsbeispiels;
2.
eine Sicht von hinten auf die bewegliche Befestigung des Bildschirmgeräts 2 am
Verbindungselement 3;
3.
die Positionsberechnung der Haltevorrichtung relativ zum Fußboden mittels
zweier Positionsmeßgeräte;
4.
durch ein Blockdiagramm die Verschaltung der Vorrichtung.
1 zeigt
den Aufbau der Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
Die Vorrichtung umfaßt
in diesem Beispiel
- – eine Recheneinheit 1 zur
Durchführung
von Berechnungen,
- – ein
berührungssensitives
Flüssigkristall-Bildschirmgerät 2,
- – ein
Verbindungselement 3,
- – einen
Ständer 4,
- – einen
Teleskopmechanismus 5,
- – ein
Gestell 6,
- – drei
Räder 7.1, 7.2 und 7.3,
- – drei
Radaufhängungen 8.1, 8.2 und 8.3,
- – ein
Eingabegerät
in Form eines Schreibstifts 10.
Die
Räder 7.1, 7.2 und 7.3,
die Radaufhängungen 8.1, 8.2 und 8.3 und
das Gestell 6 bilden zusammen ein Fahrwerk 13.
Die Vorrichtung vermag mittels des Fahrwerks 13 auf einem
Fußboden
zu stehen und läßt sich über diesen
Fußboden
verschieben. Das Rad 7.1 ist drehbar in der Radaufhängung 8.1 gelagert,
das Rad 7.2 drehbar in der Radaufhängung 8.2 und Rad 7.3 drehbar
in der Radaufhängung 8.3.
Die Drehachsen der Räder 7.1, 7.2 und 7.3 sind
horizontal angeordnet. Jede der Radaufhängungen 8.1, 8.2 und 8.3 ist
drehbar mit dem Gestell 6 verbunden. Diese Drehachsen der
Radaufhängungen 8.1, 8.2 und 8.3 sind
vertikal angeordnet. Weil sowohl die Räder 7.1, 7.2 und 7.3 in
den Radaufhängungen 8.1, 8.2 und 8.3 als
auch die Radaufhängungen 8.1, 8.2 und 8.3 im
Gestell 6 drehbar gelagert sind, läßt sich die Vorrichtung über einen
Fußboden
in jeder horizontalen Richtung verschieben.
In
diesem Beispiel steht die Vorrichtung auf drei Rädern. Weil die Vorrichtung
auf drei Rädern
steht, kann sie nicht kippeln und wackeln. Möglich ist auch, dass das Fahrwerk
z. B. vier Räder
aufweist. Dann ist die Fläche,
die durch die Berührungspunkte
der Räder
mit dem Fußboden
aufgespannt wird, größer, und
die Vorrichtung kann schwerer umkippen.
Das
Gestell 6 des Fahrwerks 13 ist starr mit dem Ständer 4 verbunden.
Der Ständer 4 und
das Fahrwerk 13 bilden in diesem Ausführungsbeispiel zusammen die
Haltevorrichtung.
Die
Recheneinheit 1 ist über
eine elektrische Verbindung, die im Inneren des Ständers 4,
des Teleskopmechanismus 5 und des Verbindungselements 3 verläuft und
in 1 nicht gezeigt ist, mit dem Bildschirmgerät 2 verbunden.
Vorzugsweise
umfaßt
die Recheneinheit 1 eine Zentraleinheit (CPU) eines PCs,
USB-Schnittstellen, einen Datenspeicher 33 sowie eine autarke
Stromversorgung. Die Stromversorgung wird durch wiederaufladbare
Batterien realisiert. Dadurch wird erreicht, dass die Bewegungsfreiheit
der Vorrichtung nicht durch ein Stromkabel beeinträchtigt wird.
In den Datenspeicher 33 der Recheneinheit 1 wird
ein weiter unten beschriebenes Konstruktionsmodell 31 abgespeichert.
Außerdem
werden die geometrischen Objekte, die wie unten beschrieben aufgrund
von Benutzer-Eingaben erzeugt werden, in diesem Datenspeicher 33 abgespeichert. Dadurch
wird erreicht, dass die Bewegungsfreiheit der Vorrichtung auch nicht
durch ein Netzwerkkabel beeinträchtigt
wird. Die Recheneinheit 1 läßt sich durch ein Netzwerkkabel
mit einem zentralen Rechner und damit mit einem Modell-Datenspeicher 30 sowie
mit einem zentralen Objekt-Datenspeicher 32 verbinden,
um die Daten im Datenspeicher 33 zu synchronisieren. Hierbei
wird ein Konstruktionsmodell 31 vom Modell-Datenspeicher 30 in
den Datenspeicher 33 geladen und überschreibt dort ein älteres Konstruktionsmodell.
Rechnerverfügbare
Beschreibungen der eingefügten
geometrischen Objekte werden vom Datenspeicher 33 in den
zentralen Objekt-Datenspeicher 32 übermittelt.
In
einer alternativen Ausgestaltung besitzt die Recheneinheit 1 keinen
solchen Datenspeicher 33. Vielmehr ist die Vorrichtung
dauerhaft über
ein Netzwerkkabel mit einem Rechnernetz verbunden. Die Recheneinheit 1 greift über das
Rechnernetz auf den Modell-Datenspeicher 30 mit dem Konstruktionsmodell 31 zu
und speichert Beschreibungen geometrischer Objekte im zentralen
Objekt-Datenspeicher 32 ab.
In
einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist die Vorrichtung über eine
drahtlose Datenverbindung („wireless
local-area network")
in das Rechnernetz eingebunden. Daten werden vorzugsweise per Funk
zwischen der Vorrichtung und den zentralen Datenspeichern 30 und 32 übertragen.
Diese Ausführungsform
vermeidet, dass die Bewegungsfreiheit der Vorrichtung zeitweise
oder gar dauerhaft durch ein Netzwerkkabel eingeschränkt wird,
und gewährleistet
dennoch, dass die Vorrichtung stets Zugriff auf die aktuelle Version
des Konstruktionsmodells 31 besitzt.
In
einer weiteren alternativen Ausgestaltung liest die Vorrichtung
das Konstruktionsmodell 31 von einem mobilen Datenspeicher,
z. B. einer CD-ROM oder einer DVD, über ein entsprechendes Lesegerät ein und speichert
die Beschreibungen der erzeugten geometrischen Objekte auf einem
geeigneten mobilen Datenträger.
Die
Recheneinheit 1 ist am Ständer 4 befestigt.
Beispielsweise ist der Ständer 4 mit
einem nach oben offenen Behälter
aus einem starren Material, z. B. Stahl, verbunden. Die Recheneinheit 1 ist
in diesen Behälter eingelegt.
Der Behälter
besitzt Öffnungen
in seinen Wänden,
durch die Netzwerkkabel und Stromkabel durchgeführt sind. Weil der Behälter nach
oben geöffnet
wird, wird die Recheneinheit 1 gekühlt und läßt sich leicht gegen eine andere
Recheneinheit austauschen.
Das
Bildschirmgerät 2 ist
bevorzugt als Flüssigkristall-Bildschirmgerät ausgebildet
und ist daher flach. In einer Ausgestaltung wiegt er etwa 6 kg.
Das Bildschirmgerät 2 umfaßt eine
berührungssensitive
Anzeigefläche 9.
Der Schreibstift 10 wirkt mit dieser Anzeigefläche 9 dergestalt
zusammen, dass Berührungen
der Anzeigefläche 9 mit
dem Schreibstift 10 Aktionen auslösen, die von der berührten Stelle
abhängen.
Beispielsweise berührt
ein Benutzer Tasten einer virtuellen Tastatur, die auf der Anzeigefläche 9 angezeigt
werden. Der Benutzer vermag mit dem Schreibstift 10 Linien
und Kurven auf die Anzeigefläche 9 zu
zeichnen sowie Flächen
zu markieren und zu schraffieren. Darüber hinaus weist das Bildschirmgerät 2 in
diesem Ausführungsbeispiel
eine physikalische Tastatur 12 außerhalb der Anzeigefläche 9 aufweisen.
Damit das Bildschirmgerät 2 leichter
bewegt werden kann, kann es mit seitlichen Griffen ausgestattet
sein. Möglich
ist auch, dass das Bildschirmgerät 2 so
ausgestaltet ist, dass Berührungen
von Tasten mit einem Finger bereits Aktionen auslösen. In
diesem Falle wird kein Schreibstift 10 benötigt.
Das
Bildschirmgerät 2 ist
durch ein in 1 nicht gezeigtes Gelenk 11 drehbar
mit dem Verbindungselement 3 verbunden. Das Verbindungselement
ist leicht gegenüber
der Horizontalen geneigt. Dadurch kann ein stehender Betrachter
in einem günstigen
Abstand zum Bildschirmgerät 2 ergonomisch
auf das Bildschirmgerät 2 blicken.
Das Gelenk ermöglicht
es, dass das Bildschirmgerät 2 durch
Rotationsbewegungen um folgende beiden Drehachsen relativ zum Verbindungselement 3 und
damit relativ zur Haltevorrichtung bewegbar ist:
- – um eine
horizontale Drehachse 21.1 und
- – um
eine weitere Drehachse 21.2
Die
Drehachse 21.1 verläuft
vorzugsweise horizontal und steht senkrecht auf der Längsachse
des Verbindungselements 3. Die Drehachse 21.2 verläuft vorzugsweise
parallel zur Längsachse
des Verbindungselements 3. Daher stehen die beiden Drehachsen 21.1 und 21.2 senkrecht
aufeinander. Durch eine Rotationsbewegung um die Drehachse 21.1 läßt sich
der Neigungswinkel des Bildschirmgeräts 2 gegenüber der
Vertikalen verändern.
Durch eine Rotationsbewegung um die weitere Drehachse 21.2 läßt sich
die Längsachse
des rechteckigen Bildschirmgeräts 2 gegenüber der
Horizontalen neigen, das Bildschirmgerät 2 also kippen.
Vorzugsweise
ist das Bildschirmgerät 2 so
mit dem Verbindungselement 3 verbunden, dass sich das Bildschirmgerät 2 durch
ein anderes Bildschirmgerät
ersetzen läßt, ohne
die übrige
Vorrichtung demontieren zu müssen.
Die leichte Ersetzbarkeit ermöglicht
es, schnell ein defektes Bildschirmgerät gegen ein intaktes auszutauschen
oder aber schnell ein Bildschirmgerät 2 einzubauen, das
an die jeweiligen Umgebungsbedingungen, insbesondere die Lichtverhältnisse,
die Feuchtigkeit sowie die gewünschte
Größe des Anzeigefeldes 9,
angepaßt
ist.
Vorzugsweise
läßt sich
das Bildschirmgerät 2 gegenüber dem
Verbindungselement 3 arretieren und wieder entriegeln.
Hat also ein Benutzer durch Drehbewegungen das Bildschirmgerät 2 in
eine gewünschte Position
relativ zum Verbindungselement 3 und damit zur Haltevorrichtung
gebracht, so betätigt
er z. B. einen Hebel in der Nähe
des Gelenks 11 und verriegelt damit das Bildschirmgerät 2.
Weitere Drehbewegungen des Bildschirmgeräts 2 sind damit unterbunden.
Durch eine weitere Betätigung
dieses Hebels hebt der Benutzer die Arretierung wieder. auf und
entriegelt das Bildschirmgerät 2 wieder.
Diese zeitweise Arretierung ermöglicht es,
dass ein Benutzer mit Hilfe des Schreibstifts 10 Eingaben
in das Bildschirmgerät 2 vornehmen
kann, ohne hierbei das Bildschirmgerät 2 festhalten zu
müssen.
Somit kann ein Benutzer beispielsweise gleichzeitig den Schreibstift 10 und
die physikalische Tastatur 12 des Bildschirmgeräts 2 benutzen.
Der
Ständer 4 ist
beweglich mit einem Teleskopmechanismus 5 verbunden, dessen
oberer Teil in 1 gezeigt wird. Durch diesen
Teleskopmechanismus 5 lassen sich das Bildschirmgerät 2 und
das Verbindungselement 3 aus dem Ständer 4 herausziehen
und in den Ständer 4 hineinschieben.
Der Teleskopmechanismus 5 bewirkt, dass das Verbindungselement 3 und
damit das Bildschirmgerät 2 durch
Translationsbewegungen entlang einer Längsachse 20 relativ
zum Ständer 4 verschiebbar
ist.
Vorzugsweise
ist die Recheneinheit 1 beweglich mit dem Ständer 4 verbunden.
Eine Bewegung des Verbindungselements 3 relativ zum Ständer 4 entlang
der Längsachse 20 bewirkt,
dass die Recheneinheit 1 sich ebenfalls relativ zum Ständer 4 bewegt,
und zwar ebenfalls entlang der Längsachse 20 in
entgegengesetzter Richtung und um die gleiche Entfernung. Diese
Ausgestaltung erleichtert die Auslegung des Verbindungskabels 18,
das das Bildschirmgerät 2 mit
der Recheneinheit 1 verbindet. Diese Verbindungskabel 18 ist zwischen
den Stangen des Teleskopmechanismus 5 geführt und
hängt beweglich
im innen hohlen Ständer 4, und
sein unterster Teil befindet sich nach jeder Translationsbewegung
stets in gleicher Höhe über dem
Fußboden.
Dies vermeidet, dass ein unten heraushängender Teil des Verbindungskabels 18 bei
der Bewegung der Vorrichtung beschädigt wird oder aber die Bewegungsfreiheit
des Bildschirmgeräts 2 durch
ein zu kurzes Verbindungskabel 18 eingeschränkt wird.
In
dieser Ausgestaltung sind der Ständer 4,
der Teleskopmechanismus 5 und die Längsachse 20 gegenüber der
Vertikalen geneigt. Diese Ausführungsform
erleichtert es, dass ein sitzender Benutzer bequemer und ergonomischer
die Vorrichtung benutzen kann, als wenn der Ständer 4, der Teleskopmechanismus 5 und die
Längsachse 20 vertikal
orientiert wären.
Die Recheneinheit 1 ist auf der Seite, die dem Bildschirmgerät 2 gegenüberliegt,
mit dem Ständer 4 verbunden.
Damit vermeidet das Gewicht der Recheneinheit 1, dass die Vorrichtung
umkippt. Möglich
ist, zusätzliche
Gewichte an dem Ständer 4 oder
dem Gestell 6 zu montieren, um zu erreichen, dass der Schwerpunkt
der Vorrichtung innerhalb des Dreiecks liegt, das durch die drei
Punkte, an denen die drei Räder 7.1, 7.2 und 7.3 den
Fußboden
berühren,
aufgespannt wird.
Vorzugsweise
ist das Gestell 6 in Form eines Y ausgebildet. Die beiden
Schenkel stehen so weit auseinander, dass ein Benutzer genügend Beinfreiheit
hat. Ein stehender Benutzer kann einen Fuß auf dem Gestell abstützen. Falls
das Gestell 6 mit vier Rädern verbunden ist, so ist
es vorzugsweise X-förmig ausgebildet.
Insgesamt
ist das Bildschirmgerät 2 somit über das
Gelenk 11, das Verbindungselement 3 und dem Teleskopmechanismus 5 mit
der Haltevorrichtung verbunden.
In 2 ist
eine Sicht von hinten auf die bewegliche Befestigung des Bildschirmgeräts 2 am
Verbindungselement 3 gezeigt. Das Verbindungselement 3 ist
nur angedeutet. In dieser Darstellung ist das Bildschirmgerät 2 um
die Drehachse 21.2 gekippt. Das Verbindungselement 3 weist
kreisförmige Aufnahmeelemente
auf, in die die Welle 54 drehbar gelagert ist. Die in 2 nicht
gezeigten Aufnahmeelemente sowie die Welle 54 bilden zusammen
ein Gelenk 11. Dieses Gelenk 11 bewirkt, dass
das Bildschirmgerät 2 um
die Drehachse 21.1 relativ zum Verbindungselement 3 drehbar
gelagert ist. Ein Drehpotentiometer 16 mißt Drehbewegungen
des Bildschirmgeräts 2 um
die Drehachse 21.1.
Die
Welle 54 ist über
zwei Verbindungskomponenten 50.1 und 50.2 starr
mit einer kreisförmigen
Scheibe 52 verbunden. Das Bildschirmgerät 2 ist so mit der
Scheibe 52 verbunden, dass das Bildschirmgerät 2 relativ
zur Scheibe 52 um die Drehachse 21.2 drehbar ist.
Mit dem Bildschirmgerät 2 ist
eine kreisförmige
Schiene 53 starr verbunden. Eine optische Maus 17 ist
starr mit der Scheibe 52 verbunden und mißt die Relativbewegungen
der Maus 17 relativ zur Schiene 53 und damit die
Drehbewegungen des Bildschirmgeräts 2 relativ zum
Verbindungselement 3 um die Drehachse 21.2.
Zwei
Hebel 54.1 und 54.2 sind starr mit zwei weiteren
Verbindungskomponenten 51.1 und 51.2 verbunden.
Diese Verbindungskomponenten 51.1 und 51.2 sind
wiederum starr mit der Scheibe 52 und drehbar mit der Welle 54 verbunden.
Die Hebel 54.1 und 54.2 ermöglichen es, das Bildschirmgerät 2 sowohl
um die Drehachse 21.1 als auch um die Drehachse 21.2 zu
drehen, ohne es zu berühren.
Das
Verbindungskabel 18 ist von hinten aus dem Bildschirmgerät 2 hinausgeführt und
mündet
in eine Aussparung im Verbindungselement 3.
Die
Vorrichtung umfaßt
einen Sensor, der zum Messen von Bewegungen der Vorrichtung relativ
zum Fußboden
ausgestaltet ist. Vorzugsweise umfaßt dieser Sensor zwei Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2.
Diese beiden Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 sind
starr mit dem Gestell 6 verbunden und weisen einen vordefinierten
und beim Bewegen der Vorrichtung nicht veränderlichen Abstand zueinander
auf.
Die
beiden Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 messen
inkrementelle Bewegungen der Vorrichtung über den Fußboden. Sie liefern elektrische
Signale, die ein Maß für die inkrementellen
Bewegungen sind. Eine Auswerteeinheit berechnet aus den gemessenen
Bewegungen die beiden Bewegungsbahnen der beiden Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2.
Aus den beiden Bewegungsbahnen sowie den beiden Ausgangspositionen der
beiden Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 berechnet
die Auswerteeinheit die beiden neuen Positionen der Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2.
In
einer Ausführungsform
sind die beiden Positionsmeßgeräte so ausgestaltet,
dass sie beim Messen den Fußboden
berühren.
Beispielsweise ist in jedes Positionsmeßgerät je eine Kugel drehbar eingebaut.
Bewegungen der Kugel über
den Boden werden so wie in einer DV-Maus in elektrische Signale
umgesetzt. Diese elektrischen Signale sind ein Maß für die inkrementellen
Bewegungen der Positionsmeßgeräte über dem
Fußboden
sind.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die beiden Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 hingegen als
optische Positionsmeßgeräte ausgestaltet.
Sie arbeiten berührungslos,
also ohne den Fußboden
zu berühren.
Dadurch wird die Gefahr verringert, dass die Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 dann,
wenn die Vorrichtung über
den Fußboden
bewegt wird, verschmutzt oder z. B. durch Unebenheiten beschädigt werden.
Die Vorrichtung läßt sich
z. B. auch auf einem Teppichboden einsetzen. Vorzugsweise wird jedes
der Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 so
montiert, dass sich zwischen dem unteren Ende des Geräts und dem
Fußboden
ein Abstand von ungefähr
3 cm bis 4 cm befindet.
Vorzugsweise
ist jedes der Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 nach
Art einer optischen Maus aufgebaut. Jedes Positionsmeßgerät umfaßt einen
Sender zum Aussenden eines Lichtstrahls in Richtung des Fußbodens
sowie einen Empfänger
zum Empfangen des vom Fußboden
reflektierten Lichtstrahls.
Der
Sender besteht beispielsweise aus einer Anordnung von Dioden, die
weißes
Licht emittieren („white
light emitting diode array, white LED array"). Der Empfänger ist beispielsweise als
ladungsgekoppelter Sensor („charge
coupled device sensor, CCD-Sensor") ausgestaltet. Der Sender sendet sichtbares
oder Infrarotlicht aus. Das Positionsmeßgerät umfaßt eine Sammellinse, die den
ausgesandten Lichtstrahl fokussiert. Die Sammellinse bildet das
untere Ende des montierten Positionsmeßgeräts. Beispielsweise ist die
Brennweite der Sammellinse gleich dem Abstand der Sammellinse vom
Fußboden.
Die zeitliche Abtastung und die örtliche
Auflösung
der beiden Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 stimmt
mit denen einer optischen Maus überein. Die
beiden Sammellinsen weisen eine größere Brennweite auf als die
einer optischen Maus. Dadurch vermögen die beiden Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 eine
deutlich größere Fläche als
eine optische Maus abzutasten, wenn auch mit gröberer Auflösung. Möglich ist, die Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 aus
zwei handelsüblichen
optischen Mäusen
herzustellen, indem andere Sammellinsen eingebaut werden. Dadurch
läßt sich
ein preiswertes Massengut verwenden, was die Kosten senkt.
3 veranschaulicht
die Positionsberechnung der Haltevorrichtung relativ zum Fußboden mittels
der beiden Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2.
Die Positionsberechnung wird in einem globalen zweidimensionalen
Koordinatensystem durchgeführt.
In 3 sind der Ursprung O sowie die x-Achse und die
z-Achse dieses rechtwinkligen Koordinatensystems dargestellt.
Jedes
Positionsmeßgerät 14.1, 14.2 besitzt
ein eigenes lokales Koordinatensystem. In 3 sind der Ursprung
M1 sowie die x-Achse (x1) und die z-Achse (z1) des lokalen Koordinatensystems
des Positionsmeßgeräts 14.1 dargestellt,
außerdem
der Ursprung M2 sowie die x-Achse (x2) und die z-Achse (z2) des lokalen Koordinatensystems
des Positionsmeßgeräts 14.2.
Das Positionsmeßgerät 14.1 nimmt stets
eine feste Position in seinem lokalen Koordinatensystem ein. Beispielsweise
befindet sich der Schwerpunkt stets im Ursprung M1, und die Längsachse
des Gehäuses
liegt auf der x-Achse
x1. Entsprechend nimmt das Positionsmeßgerät 14.2 stets eine
feste Position in seinem lokalen Koordinatensystem ein.
In
einer Kalibrierungsphase werden einmalig vorab die Anfangs-Positionen
und -Orientierungen der beiden Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 im
globalen Koordinatensystem ermittelt. Diese anfängliche Kalibrierung liefert
zum einen die Ortsvektoren m1 → und m2 → der Anfangs-Ursprünge M1 und M2 der lokalen Koordinatensysteme,
zum anderen die Winkel α1
und α2 der
x-Achsen des lokalen Koordinatensystems relativ zur x-Achse des
globalen Koordinatensystems.
Im
Beispiel der 3 wird die Vorrichtung anschließend über den
Fußboden
bewegt. Das Positionsmeßgerät 14.1 mißt hierbei
eine Bewegung des Fußbodens
relativ zu seinem lokalen Koordinatensystem und ermittelt einen
Bewegungsvektor Δ1 → von M1 nach M1' in
seinem lokalen Koordinatensystem. Indem der zuvor bestimmte Winkel α1 herausgerechnet
wird, wird der Bewegungsvektor Δ1 → im globalen Koordinatensystem berechnet.
Der Ortsvektor m1' → des Punkts M1' wird
als Summe von ml und Δ1 → berechnet. Entsprechend wird der Ortsvektor m2' → berechnet.
Die
Translationsbewegung der Vorrichtung relativ zum Fußboden wird
vorzugsweise berechnet, indem die Relativbewegung eines Referenzpunkts
berechnet wird. Im Beispiel der 3 liegt
dieser Referenzpunkt auf der Mitte zwischen den Schwerpunkten der
Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2.
Nach der Kalibrierungsphase und vor der ersten Bewegung steht die
Position Ref dieses Referenzpunkts fest, sein Ortsvektor ist gleich ½·[m1 → + m2 →].
Nach der ersten Bewegung wird der Referenzpunkt in die Position
Ref' im globalen
Koordinatensystem verschoben. Sein Ortsvektor ist dann gleich ½·[m1 → + m2 →].
Der Vektor von Ref nach Ref' ist gleich
der Translationsbewegung der Vorrichtung.
Berechnet
wird der Vektor v → von M1 nach M2 als Differenz m2 →–m1 →. Weiterhin wird der Vektor v' → von M1' nach M2' als Differenz m2' →–m1' →. Der Winkel β zwischen v' →' und v → ist gleich
der Rotationsbewegung der Vorrichtung relativ zum Fußboden.
Der Winkel zwischen zwei Vektoren v' →' und v → wird vorzugsweise mit Hilfe des
Skalarprodukts berechnet, nämlich
gemäß der Rechenvorschrift
Der
Abstand zwischen M1 und M2 ist gleich dem Abstand zwischen M1' und M2', denn die beiden
Positionsmeßgeräte 14.1 und 14.2 sind
fest mit dem Gestell 6 verbunden. Daher haben v' → und v → die
gleiche Länge.
Vorzugsweise wird das globale Koordinatensystem so parametriert,
dass ||v' →|| = ||v →|| = 1 gilt. Dann vereinfacht sich die obige Berechnungsvorschrift
zu cos(β)
= v' →·v →.
Nach
jeder weiteren Bewegung werden erneut die Translations- und die Rotationsbewegung
der Vorrichtung relativ zum Fußboden
berechnet. Hierfür
werden die bisherigen Translations- und Rotationsbewegungen aggregiert.
Ein
erster zusätzlicher
Sensor 15 in Form eines Potentiometers ist mit dem Teleskopmechanismus 5 verbunden
und mißt
Translationsbewegungen des Verbindungselements 3 relativ
zum Ständer 4 entlang
der Längsachse 20.
Ein zweiter zusätzlicher
Sensor 16, der ebenfalls als Potentiometer ausgelegt ist,
mißt Rotationsbewegungen
des Bildschirmgeräts 2 relativ
zum Verbindungselement um die horizontale Drehachse 21.1, mißt also
Drehbewegungen, die die Neigung des Bildschirmgeräts 2 gegenüber der
Vertikalen verändern.
Ein dritter zusätzlicher
Sensor 17 ist bevorzugt als optischer Sensor ausgelegt
und mißt
berührungslos
Rotationsbewegungen des Bildschirmgeräts 2 relativ zum Verbindungselement
um die Drehachse 21.2, die sich in Verlängerung der Längsachse
des Verbindungselements 3 erstreckt. Dieser Sensor mißt also
Verkantungen des Bildschirmgeräts 2 gegenüber der
Horizontalen.
Alle
Sensoren sind mit der Recheneinheit 1 gekoppelt. Vorzugsweise
sind die beiden Potentiometer über
eine USB-Eingangs-Schnittstelle
gekoppelt, die beiden Positionsmeßgeräte 14.1, 14.2 sowie
die optische Maus 17 über
eine USB-Schnittstelle. Die Auswerteeinheit umfaßt Gerätetreiber, die die elektrischen
Signale der Sensoren in eine verarbeitbare Form umsetzen.
Die
Recheneinheit 1 berechnet eine rechnerverfügbare Darstellung 40 eines
Gegenstandes und übermittelt
diese an das Bildschirmgerät 2.
Beispielsweise erzeugt die Recheneinheit 1 diese Darstellung 40 unter Verwendung
eines dreidimensionalen rechnerverfügbaren Konstruktionsmodells 31,
das in dem Modell-Datenspeicher 30 abgespeichert ist. Bei
dieser Ausgestaltung braucht der Gegenstand noch nicht in physikalischer Form
vorhanden zu sein, sondern lediglich das Konstruktionsmodell 31.
Weil die Darstellung 40 nur die Oberfläche des Gegenstandes zeigt,
braucht das Konstruktionsmodell 31 auch nur die Oberfläche des
Gegenstandes zu beschreiben, aber nicht sein „Innenleben". Beispielsweise
besteht das Konstruktionsmodell 31 aus Flächenelementen.
In
einer anderen Ausgestaltung ist der Gegenstand bereits in physikalischer
Form vorhanden. Dieser Gegenstand wird abgetastet. Dadurch wird
das Konstruktionsmodell 31 erzeugt.
In
einer weiteren Ausgestaltung ist der Gegenstand ebenfalls bereits
in physikalischer Form vorhanden, z. B. in Form eines Tonmodells
des Gegenstandes. Die Recheneinheit 1 ist mit einer oder
mehreren Kameras 34 verbunden, die Abbildungen des Gegenstandes
erzeugen. Für
jedes Abbild wird ermittelt, aus welcher Betrachtungsrichtung und
welcher Betrachtungsposition aus dieses Abbild den aufgenommenen
Gegenstand zeigt. Beispielsweise wird der Betrachtungsabstand ermittelt
und hieraus sowie aus der Betrachtungsrichtung die Betrachtungsposition
ermittelt. Vorzugsweise wird der Betrachtungsabstand auf einen Referenzpunkt
des Gegenstandes bezogen. Die Recheneinheit 1 verwendet
diese Abbilder, um die Darstellung 40 zu erzeugen.
4 zeigt
vereinfacht durch ein Blockdiagramm die Verschaltung der Vorrichtung.
Pfeile stehen für Daten-
oder Informationsflüsse.
Die Sensoren 14.1, 14.2, 15, 16 und 17 liefern
ihre elektrischen Signale an die Auswerteeinheit der Recheneinheit 1.
Der Benutzer nimmt mit Hilfe des Schreibstifts 10 Eingaben
auf der Anzeigefläche 9 des
Bildschirmgeräts 2 vor.
Die Recheneinheit erzeugt eine Darstellung 40 des Gegenstandes. Hierzu
greift sie lesend auf das Konstruktionsmodell 31 im Modell-Datenspeicher 30 zu
und/oder verwertet Bilder des Gegenstandes, die von mindestens einer
Kamera 34 geliefert werden. Abhängig von Benutzereingaben mittels
des Schreibstifts 10 erzeugt die Recheneinheit 1 außerdem geometrische
Objekte und fügt
Darstellungen 41 dieser Objekte an definierten Positionen
in die Darstellung 40 des Gegenstandes ein. Rechnerverfügbaren Beschreibungen 42 dieser
geometrischen Objekte werden im zentralen Objekt-Datenspeicher 32 abgespeichert.
In
jeder dieser Ausgestaltungen zeigt die erzeugte Darstellung 40 den
Gegenstand aus einer bestimmten Betrachtungsrichtung und von einer
bestimmten Betrachtungsposition aus. Die Betrachtungsrichtung steht vorzugsweise
senkrecht auf derjenigen Ebene, die durch die Anzeigefläche 9 des
Bildschirmgeräts 2 definiert wird.
Die Betrachtungsposition liegt beispielsweise in der Mitte der Anzeigefläche 9.
Vorzugsweise
sind eine Referenz-Betrachtungsrichtung und eine Referenz-Betrachtungsposition
der Darstellung 40 vorgegeben. Die Referenz-Betrachtungsrichtung
und die Referenz- Betrachtungsposition
der Darstellung 40 sind mit einer Referenz-Position und
einer Referenz-Orientierung des Bildschirmgeräts 2 verknüpft. Falls
sich das Bildschirmgerät 2 an
der vorgegebenen Referenz-Position in der vorgegebenen Referenz-Orientierung
befindet, so erzeugt die Recheneinheit 1 eine Darstellung 40,
die den Gegenstand aus der vorgegebenen Referenz-Betrachtungsrichtung
und von der vorgegebenen Referenz-Betrachtungsposition aus zeigt.
Die
folgende Abfolge wird vorzugsweise dann einmal ausgeführt, wenn
die Vorrichtung eingeschaltet wird und zum ersten Mal nach dem Einschalten
eine Darstellung 40 des Gegenstandes erzeugt. Befindet
sich das Bildschirmgerät 2 an
einer anderen Position oder in einer anderen Orientierung, so ermittelt
die Recheneinheit 1 die Differenz zwischen der aktuellen
Position und der Referenz-Position sowie die Differenz zwischen der
aktuellen Orientierung und der Referenz-Orientierung des Bildschirmgeräts 2.
Hierfür
verwendet die Recheneinheit 1 die abgespeicherte Referenz-Position, die ebenfalls
abgespeicherte Referenz-Orientierung sowie die von den Sensoren
gelieferten Meßwerte.
Die Positions-Differenz wird vorzugsweise in Form eines Vektors
von der Referenz-Position zur aktuellen Position berechnet. Die
Orientierungs-Differenz berechnet die Recheneinheit 1 vorzugsweise
in Form einer dreidimensionalen Matrix, die die Rotation des Bildschirmgeräts 2 beschreibt.
Aus
der Positions-Differenz und der Orientierungs-Differenz berechnet
die Recheneinheit 1 eine Differenz zwischen der Referenz-Betrachtungsrichtung
und einer aktuellen Betrachtungsrichtung der Darstellung 40.
Weiterhin berechnet sie eine Differenz zwischen der Referenz-Betrachtungsposition
und einer aktuellen Betrachtungsposition der Darstellung 40.
Die Betrachtungsrichtungs-Differenz hat vorzugsweise die Form einer
dreidimensionalen Matrix, die den Übergang von der Referenz-Betrachtungsrichtung
zur aktuellen Betrachtungsrichtung beschreibt. Die Betrachtungspositions- Differenz hat vorzugsweise
die Form eines Richtungsvektors von der Referenz-Betrachtungsposition
zur aktuellen Betrachtungsposition. Die Recheneinheit 1 berechnet
weiterhin eine aktuelle Betrachtungsrichtung, indem die Matrix der
Betrachtungsrichtungs-Differenz auf den Vektor der Referenz-Betrachtungsrichtung
angewendet wird. Die Recheneinheit 1 berechnet die aktuelle
Betrachtungsposition als Summe aus Referenz-Betrachtungsposition
und Betrachtungspositions-Differenz.
Sie erzeugt eine Darstellung 40, die den Gegenstand aus
der aktuellen Betrachtungsrichtung und von der aktuellen Betrachtungsposition
aus zeigt.
Dieser
Ablauf wird durchgeführt,
wenn nach dem Einschalten der Vorrichtung zum ersten Mal eine Darstellung 40 berechnet
und angezeigt wird. Diese Darstellung 40 wird anschließend abhängig von
Bewegungen, die das Bildschirmgerät 2 ausführt, wiederholt
verändert.
Bei jeder Veränderung
wird eine Darstellung 40 aus einer neuen Betrachtungsrichtung
und von einer neuen Betrachtungsposition aus berechnet. Die alte Betrachtungsrichtung
und die alte Betrachtungsposition werden temporär in einem Datenspeicher der
Recheneinheit 1 abgespeichert. Außerdem werden die hierzu gehörende alte
Position und die alte Orientierung des Bildschirmgeräts 2 ebenfalls
temporär
abgespeichert.
Die
Sensoren messen eine neue Position und eine neue Orientierung des
Bildschirmgeräts 2.
Die Recheneinheit 1 berechnet eine Positions-Differenz
als Vektor von der alten zu der neuen Position sowie eine Orientierungs-Differenz
als Matrix, die den Übergang
von der alten zur neuen Orientierung des Bildschirmgeräts 2 beschreibt.
Möglich
ist natürlich,
dass die alte mit der neuen Position und/oder die alte mit der neuen
Orientierung übereinstimmt.
In Abhängigkeit
von der Positions-Differenz und der Orientierungs-Differenz berechnet die
Recheneinheit 1 eine Differenz zwischen der abgespeicherten
alten und einer neuen Betrachtungsrichtung sowie eine Differenz
zwischen der abgespeicherten alten und einer neuen Betrachtungsposition.
Die Betrachtungsrichtungs-Differenz
hat vorzugsweise die Form einer Matrix. Diese wird auf die alte
Betrachtungsrichtung angewendet, was die neue Betrachtungsrichtung
liefert. Die Betrachtungspositions-Differenz hat vorzugsweise die Form
eines Vektors. Dieser wird zum Ortsvektor der alten Betrachtungsrichtung
addiert, was den Ortsvektor der neuen Betrachtungsposition liefert.
Die Recheneinheit 1 erzeugt eine veränderte Darstellung 40,
die den Gegenstand aus der neuen Betrachtungsrichtung und von der
neuen Betrachtungsposition aus zeigt.
Vorzugsweise
erzeugt die Recheneinheit 1 eine Interaktionsebene zum
Eingeben und Positionieren von geometrischen Objekten. Diese Interaktionsebene
wird in einer festen Position relativ zur Betrachtungsposition und
Betrachtungsrichtung der aktuell angezeigten Darstellung 40 erzeugt.
Vorzugsweise steht die Interaktionsebene senkrecht auf der Betrachtungsrichtung.
Die Betrachtungsposition liegt beispielsweise in der Interaktionsebene
oder ist eine vordefinierte Strecke von der Interaktionsebene entfernt.
Vorzugsweise steht die ganze Anzeigefläche 9 als Eingabefläche zur
Verfügung,
so dass die Interaktionsebene die maximal mögliche Größe einnimmt. Möglich ist
aber auch, dass nur ein Teil der Anzeigefläche 9 als Eingabefläche für die Interaktionsebene
zur Verfügung
steht.
Die
Position und Orientierung der Interaktionsebene bleibt so lange
unverändert,
wie die Position und Orientierung des Bildschirmgeräts 2 unverändert bleibt.
Werden die Position und/oder die Orientierung des Bildschirmgeräts 2 hingegen
verändert,
so berechnet die Recheneinheit 1 so wie oben beschrieben
eine neue Betrachtungsrichtung und eine neue Betrachtungsposition
und erzeugt eine neue Darstellung 40. Die Position und
Orientierung der Interaktionsebene ist an die aktuelle Betrachtungsrichtung
und Betrachtungsposition gekoppelt und wird somit ebenfalls verändert.
Der
Benutzer kann mit Hilfe des Schreibstifts 10 die Erzeugung
geometrischer Objekte veranlassen. Beispielsweise legt der Benutzer
mit Hilfe des Schreibstifts 10 eine Einfügeposition
in der Interaktionsebene fest. Die Vorrichtung erzeugt eine virtuelle
Tastatur auf der Anzeigefläche 9.
Der Benutzer berührt
mit dem Schreibstift 10 Tasten, die ihm angezeigt werden,
und fügt
dadurch eine Abfolge von Zeichen beginnend bei der Einfügeposition
in die Interaktionsebene ein. Die Zeichen liegen also in der Interaktionsebene.
Dadurch versieht der Benutzer beispielsweise bestimmte Bereiche
der Darstellung 40, die auf der Anzeigefläche 9 gezeigt
wird, mit textlichen Anmerkungen.
Oder
der Benutzer beschreibt mit Hilfe des Schreibstifts 10 Linien
und Kurven auf der Anzeigefläche 9.
Hiermit markiert der Benutzer beispielsweise bestimmte Bereiche
der Darstellung 40, die das Bildschirmgerät 2 in
der Anzeigefläche 9 anzeigt.
Die Vorrichtung setzt diese Linien und Kurven in rechnerverfügbare Linien und
Kurven um.
In
einer Ausführungsform
liegen die rechnerverfügbare
Linien und Kurven in der Interaktionsebene. In einer alternativen
Ausführungsform
projiziert die Vorrichtung die Linien und Kurven auf die Darstellung 40 des Gegenstandes.
Diese Darstellung 40 zeigt die in der Regel gewölbte Oberfläche des
dargestellten Gegenstandes. Vorzugsweise führt die Vorrichtung die Projektion
in einer Projektionsrichtung, die senkrecht auf der Interaktionsebene
steht, aus. Möglich
ist auch, dass die Vorrichtung textliche Anmerkungen auf die Darstellung 40 projiziert.
In
einer weiteren Ausgestaltung hat die Vorrichtung Lesezugriff auf
eine elektronische Bibliothek, die beispielsweise im Datenspeicher 30 abgespeichert
ist. In dieser Bibliothek sind rechnerverfügbare Konstruktionsmodelle
von weiteren Gegenständen
abgespeichert. Beispielsweise ist der Gegenstand ein Kraftfahrzeug, und
in der Bibliothek sind Konstruktionsmodelle von Bestandteilen dieses
Kraftfahrzeugs abgespeichert, z. B. von einer Stoßstange
oder einem Türgriff.
Die Vorrichtung erzeugt ein Auswahlmenü und zeigt dieses auf der Anzeigefläche 9 an.
Beispielsweise stellt das Auswahlmenü jeden der weiteren Gegenstände mit
Hilfe eines Piktogramms dar. Der Benutzer wählt einen weiteren Gegenstand
aus, indem er mit dem Schreibstift 10 auf das Piktogramm
dieses Gegenstandes klickt. Die Vorrichtung erzeugt mit Hilfe des
jeweiligen Konstruktionsmodells eine Darstellung des dergestalt
ausgewählten
weiteren Gegenstandes und fügt
diese Darstellung automatisch in die Darstellung 40 des
Gegenstandes ein, und zwar in einer vorgegebenen Position und Orientierung
relativ zur Interaktionsebene. Beispielsweise schneidet die Interaktionsebene
die Darstellung des weiteren Gegenstandes. Oder Der Benutzer kann
mit Hilfe des Schreibstiftes die Position und/oder Orientierung
der eingefügten
Darstellung 40 relativ zur Interaktionsebene verändern.
In
allen diesen Ausgestaltungen wird mindestens ein geometrisches Objekt
in eine bestimmte Position und Orientierung relativ zur Interaktionsebene
in die Darstellung 40 eingefügt und eine Darstellung 41 dieses Objekts
auf der Anzeigefläche 9 angezeigt.
Weil die Interaktionsebene eine festgelegte Position und Orientierung
relativ zur aktuellen Betrachtungsrichtung und Betrachtungsposition
der Darstellung 40 besitzt, erhält damit das eingefügte geometrische
Objekt eine bestimmte Position und Orientierung relativ zur Darstellung 40 des
Gegenstandes. Falls nun die Vorrichtung die Position und Orientierung
der Interaktionsebene ändert,
so bleiben die Position und Orientierung des geometrischen Objekts
relativ zur Darstellung 40 unverändert, nämlich in der durch die „alte" Interaktionsebene
vorgegebene Position und Orientierung. Der Benutzer kann in der neuen,
veränderten
Interaktionsebene ein weiteres geometrisches Objekt erzeugen lassen
und positionieren. Indem der Benutzer die Haltevorrichtung und/oder
das Bildschirmgerät 2 bewegt,
legt er somit fest, wo zusätzliche
geometrische Objekte in die Darstellung 40 eingefügt werden
sollen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es
zwar, erfordert es aber nicht, die Position und Orientierung eines
einzufügenden
geometrischen Objekts mit speziellen Eingabegeräten, z. B. eine dreidimensionale
DV-Maus („space
ball") oder einem „track ball" festzulegen.
In
einer Ausführungsform
wird die Darstellung 40 mit Hilfe von Abbildern des Gegenstandes,
die von Kameras 34 aufgenommen werden, erzeugt. In dieser
Ausführungsform
werden die Positionen und Orientierungen von geometrischen Objekten
relativ zu der Darstellung 40 und somit relativ zum dargestellten
Gegenstand festgelegt und im Objekt-Datenspeicher 32 abgespeichert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
es, einen realen Gegenstand mit rechnerverfügbaren Darstellungen geometrischer
Objekte zu überlagern.
In
einer weiteren Ausgestaltung erzeugt die Vorrichtung auf Knopfdruck
des Benutzers einen ebenen Bildschirmabzug („screen shot") von der Darstellung
und den bislang erzeugten, positionierten und eingefügten geometrischen
Objekten. Dieser Bildschirmabzug wird in die Interaktionsebene eingefügt, beispielsweise füllt der
Bildschirmabzug die gesamte verfügbare
Anzeigefläche 9 und
damit Interaktionsebene aus. Durch das Einfügen in die Interaktionsebene
wird der Bildschirmabzug relativ zur Darstellung 40 positioniert.
Falls die Betrachtungsrichtung und/oder Betrachtungsposition der
Darstellung 40 verändert
wird, wird die Position und Orientierung des ebenen Bildschirmabzugs
mit verändert.
In
den bislang beschriebenen Ausführungsformen
wird die Darstellung 40 ausschließlich aufgrund von Bewegungen
der Haltevorrichtung mit dem Ständer 4 und
dem Fahrwerk 13 relativ zum Fußboden sowie von Bewegungen
des Bildschirmgeräts 2 relativ
zur Haltevorrichtung verändert.
In einer alternativen Ausführungsform
wird die Darstellung aufgrund von Bewegungen der Haltevorrichtung
relativ zum Fußboden
sowie von Veränderungen
des Richtung und des Abstandes, aus der ein Betrachter auf das Bildschirmgerät schaut,
verändert.
Möglich
ist, dass die Darstellung 40 zusätzlich aufgrund von Bewegungen
des Bildschirmgeräts 2 relativ
zur Haltevorrichtung verändert
wird.
In
dieser alternativen Ausführungsform
umfaßt
die Vorrichtung einen Betrachtungssensor zur Messung der Richtung
und des Abstandes, aus der ein Benutzer auf das Bildschirmgerät
2 schaut.
Dieser Betrachtungssensor ist beispielsweise als auf dem Kopf zu
tragende Vorrichtung („head
set") ausgestaltet.
Eine Kamera
34 erzeugt Abbilder des darzustellenden Gegenstandes.
Die Kamera
34 wird den Kopfbewegungen des Benutzers nachgeführt, dadurch
werden die Betrachtungsrichtung und die Betrachtungsposition der
Darstellung
40 an dessen Kopfposition und -abstand angepaßt. In einer
Abwandlung umfaßt
der Betrachtungssensor eine Kamera, die die Kopfbewegungen des Benutzers
aufnimmt. Die Vorrichtung berechnet aus den Aufnahmen dieser Kamera
die Richtung und den Abstand, mit der der Benutzer auf das Bildschirmgerät
2 schaut. Liste
der verwendeten Bezugszeichen und Symbole
