Brainstorming: 6DOF head-tracking: IR-Tracker vs ?

[Maverick89]

Hey Leute!

Viele kennen sicherlich das heftig überteuerte TrackIR, dass die eigenen Kopfbewegungen auf die Spielkamera übertragen soll, und zwar in 6 Freiheitsgraden.

Frage: wie baut man selbst einen guten Head-tracker? Populär ist FreeTrack, jedoch sind webcams eben nicht dafür gedacht ein flüssiges tracking zu ermöglichen - ergebnis - viel CPU-use, wackeliges bild auch durch niedrige auflösung. Zumal FreeTrack nicht mehr weiterentwickelt wird...


Nun will ich mir einen Head-Tracker bauen, der von der Qualität mit Trackir4 mithalten könnte. 2 Grundprinzipien fallen mir dazu ein:

1) Man nehme den gleichen Prinzip wie TrackIR, baue den empfänger selbst - ein Kameramodul soll dabei IR-bilder empfangen und ein onboard-AVR32 diese gleich auswerten, so dass an den pc nur noch ausgabe in form von 6 Achsen (als HID) kommt.

2) Man werde originell und zwar mit beschleunigungs- und winkelsensoren. Die idee interessiert mich mehr, weil es eben so noch nicht gemacht wurde. Mein problem: die drehung des Kopfes mit Gyros zu erfassen ist leicht. Aber was ist mit den bewegungen entlang achsen? Hier müssen entweder Beschleunigungssensoren her, die bewegungen des kopfes erfassen - aber da muss man die drehungen des kopfes ja ausgleichen und das stell ich mir schwer vor.. Oder es muss eine weitere positionserfassung via zB ultraschall erfolgen, beziehen auf monitor oder so..


Nun frage an die erfahrenen leute: was denkt ihr von der 2. möglichkeit udn vorallem, wie würdet ihr die linearen bewegungen des kopfes in diesem fall erfassen?

[Jepp]

Mach mal! Klingt spannend.

[...]
2) Man werde originell und zwar mit beschleunigungs- und winkelsensoren. Die idee interessiert mich mehr, weil es eben so noch nicht gemacht wurde. Mein problem: die drehung des Kopfes mit Gyros zu erfassen ist leicht. Aber was ist mit den bewegungen entlang achsen? Hier müssen entweder Beschleunigungssensoren her, die bewegungen des kopfes erfassen - aber da muss man die drehungen des kopfes ja ausgleichen und das stell ich mir schwer vor.. Oder es muss eine weitere positionserfassung via zB ultraschall erfolgen, beziehen auf monitor oder so..

Nun frage an die erfahrenen leute: was denkt ihr von der 2. möglichkeit udn vorallem, wie würdet ihr die linearen bewegungen des kopfes in diesem fall erfassen?

Gemacht wurde es so an sich ja schon. In der FH haben wir zwei (gefühlt sehr alte) eMagin Z800 Head-Mounted Displays. Es ist etwas her, seit ich die ausprobiert habe, die waren aber ziemlich gut im Erfassen der Kopfrotationen. An die translatorische Erfassung kann ich mich nicht erinnern. Wenn die Rotation zuverlässig durch drei Gyroskope erfasst ist, sollte die Kombination mit einem 3-Achsen Beschleunigungssensor das aber auch ermöglichen.
Laut dem engl. Wiki http://en.wikipedia.org/wiki/Z800_3DVisor haben die einen NEC Tokin Baustein verwendet. Genaueres weiß ich da nicht.
Der Magnetkompass wird vermutlich zu Rekalibration der Gyroskope verwendet.

Was das Tracking per Kameras angeht bin ich da eher zurückhaltend weil es "eine saubere Umgebung" erfordert. Passive Marker sind sperrig und erfordern eine gute sehr gute Bildverarbeitung. Aktive Marker (mit IR-LEDs) setzen entsprechende Lichtverhältnisse voraus... ich will das aber nicht schlechtreden. Das FreeTrack Projekt kannte ich bisher nicht und sieht auf den ersten Blick nutzbar aus.

Ich würde dir raten, Punkt 2 zu verfolgen. Dann bist du unabhängig von der Umgebung, Lichtverhältnissen und ersparst dir Aufbau der Umgebung, Kamera-Kailbration usw.
Ich schiebe die Erfassung der Translation per Beschleunigungssensor übrigens grade in meinem Projekt vor mir her.

Gruß

Jan

[Maverick89]

Super, dann hällt das wohl doch jemand für machbar

Der sensor denn du erwähnst scheint etwas ungenau zu sein für meine anwendung - bei mir wird der kopf ja nur 20-30 grad in die seite bewegt, da ist genauigkeit von 1 grad nicht flüssig genug.

Ich denk ich werd die gyroskope verwenden, die auch die quadrocopter-bauer verwenden.
Eine frage: beim accelerometer - in welchen bereichen bewegen sich denn die beschleunigungen des menschlichen kopfes so? Ich weiß nicht welchen ich da nehmen soll, wel ich die maximale auflsung bei ausreichenden grenzen haben will...