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Oculus Rift: Fingertracking mit Magnet­sensoren

von Matthias Bastian23. Dezember 2015

Gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität von Washington arbeitet die Forschungsabteilung von Oculus VR an einer neuen Art des Fingertracking, die allein mit Magneten funktioniert. Der wissenschaftlichen Öffentlichkeit soll das Projekt erstmals im Mai 2016 auf der ACM CHI 2016 vorgestellt werden, einer Konferenz für Mensch-Computer-Interaktion.

Finexus heißt das Projekt, in dem die Wissenschaftler und Oculus Research gemeinsam erforschen, ob ein Trackingsystem für Hand- und Fingerbewegungen allein mit Magnetsensoren in Kombination mit an den Fingern angebrachten Elektromagneten funktionieren kann. “Mit dem Aufkommen von VR-Brillen für Virtual Reality brauchen Nutzer neue Eingabemöglichkeiten, die Hand- und Fingerbewegungen akkurat in Bewegungen umsetzen können”, heißt es in der Projektbeschreibung. Ziel ist es, dass auch sehr feine Bewegungen der Fingerspitzen erkannt werden. Laut Wissenschaftler Keyu Chen, der das Projekt leitet, werden Fingerbewegungen bereits auf 1,3 Millimeter genau umgesetzt. Das Herzstück des Projekts ist der eigens entwickelte Algorithmus, der im Zusammenspiel mit den Magnetsensoren und den Magneten anhand der Stärke des elektromagnetischen Feldes die Position der Finger in einem dreidimensionalen Raum exakt bestimmen kann.

GIF Im Forschungsprojekt Finexus arbeitet Oculus mit Wissenschaftlern an einer neuen Technologie für die Bewegungserkennung von Fingern.

Die maximale Entfernung zwischen Magnetsensor und Elektromagneten an den Fingern beträgt aktuell zwölf Zentimeter, Chen glaubt, dass bis zu 25 Zentimeter möglich sein könnten. Das bedeutet aber auch, dass sowohl Magneten als auch Sensoren immer direkt am Körper getragen werden müssten. Chen arbeitet aktuell an der Miniaturisierung der Hardware und könnte sich vorstellen, dass diese beispielsweise in einen Handschuh und ein Armband eingebaut wird – im Handschuh wären die Elektromagneten untergebracht, im Armband die Magnetometer. Laut Chen soll das System für Spiele geeignet sein, aber auch für andere Tätigkeiten, die in Kombination mit einem Computer sehr feine Eingaben benötigen. Als Beispiele nennt er ein virtuelles Piano oder Malen und Design. Auch dass Oculus die Technologie einsetzt, schließt er nicht aus: „Ich weiß nicht, ob Oculus diese Technologie in ein zukünftiges Produkt einbaut, aber es ist eine Möglichkeit”, erklärt er gegenüber MIT Technology Review.

Der große Vorteil des Trackingsystems ist, dass es keine direkte Sichtlinie zwischen externen Sensoren und den Fingern benötigt. Auch wenn die Finger zum Beispiel vom Oberkörper verdeckt werden, könnten die Bewegungen immer noch exakt erfasst werden. Das könnte eines der wesentlichen Probleme von Oculus’ Bewegungscontroller Touch lösen: Laut Palmer Luckey verzichtet Oculus VR vorerst auf Bewegungserkennung im ganzen Raum wie bei HTC Vive, da die Touch-Technologie nur dann präzise funktioniert, wenn sie jederzeit vollständig im Blickfeld der externen Sensorkameras ist.

Präzises Hand- und Fingertracking kommt – aber wann?

Bisher sind keine Lösungen im Handel erhältlich, die Fingerbewegungen verlässlich erkennen und 1:1 in virtuelle Interaktion umsetzen können; die Infrarotkamera von Leap Motion, die genau das verspricht, funktionierte zumindest in unseren Tests eher schlecht. Eine andere Variante, die kürzlich vom chinesischen Unternehmen Noitom in Kombination mit HTC Vive präsentiert wurde, setzt nicht allein auf Magnetometer, sondern verwendet eine Kombination aus Sensoren mit zusätzlichem Gyroskop und Beschleunigungsmessung. Das Interface kann man online zwar bereits bestellen, allerdings ist dies aktuell eher für professionelle Motion-Capture-Aufnahmen oder den akademischen Forschungseinsatz gedacht, nicht für Endverbraucher. Schon in 2016 sollen die Handschuhe von Manus VR zumindest für Entwickler zugänglich sein. Diese funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip wie die Handschuhe von Noitom. Auch Google forscht im Projekt Soli an elektromagnetischen Sensoren, die neue Formen der Interaktion mit digitalen Endgeräten möglich machen sollen.

Da sich Oculus bereits auf die Touch-Controller als Eingabegerät für Oculus Rift festgelegt hat, werden wir die obige Lösung kaum zeitnah auf dem Markt sehen. Trotzdem ist sie mehr als ein Fingerzeig, wie die Interfaces der nächsten Generation sowohl für Spiele als auch für Office-Anwendungen funktionieren könnten.

| VIA: MIT Technology Review
| SOURCE: Keyu Chen
| FEATURED IMAGE: Keyu Chen (Screenshot bei YouTube)