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Ein erklärendes Video zu einer Veröffentlichung von 2008 über berührungsempfindliche Bildschirme basierend auf dem FTIR-Effekt unter Einfluss von Umgebungslicht, entstanden an der TU Berlin, Fachgebiet Computer Graphics.

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Ein kostengünstiger Multitouch-Tisch, der auf dem FTIR-Effekt basiert. Das Display und die Bedienoberfläche hat etwa die Größe von DIN A0 (1.3m Diagonale). Um die Zuverlässigkeit der Berührungserkennung zu verbessern, wurde das Infrarotlicht mit der Kamera synchronisiert um das Umgebungslicht messen zu können.

Ursprung

Das Projekt fand im Winter 2007/2008 an der TU-Berlin im Fachgebiet Computer Graphics statt. Das Team bestand aus 11 Studenten, die etwa 6 Monate daran arbeiteten: Björn Bollensdorff, Ingo Breßler, Stefan Elstner, Nino Kettlitz, Norbert Lindow, Robert Lubkoll, Ronald Richter, Claudia Stripf, Sebastian Szczepanski, Karl Wessel and Carsten Zander.

Beschreibung

Das Projekt umfasste die komplette Konstruktion eines MultiTouch-Tisches. In mehreren Projektphasen arbeiteten jeweils kleine Gruppen von Studenten an verschiedenen Teilaufgaben: Die Hardware und der mechanische Aufbau, die Kamera und die Bildaufnahme, die Rückprojektion und nötige Materialien deafür sowie Infrarot-Beleuchtung und die Elektronik.

  • 1. Projektphase
    • Recherche geeigneter Materialien
    • optimales Design für den Aufbau hinsichtlich Größe, Kosten und Benutzbarkeit
  • 2. Projektphase
    • Konstruktion eines Gestells aus Holz, Installation von Spiegeln, Kamera und Projektor
    • Entwicklung von Video- und Bildverarbeitungs-Software für zuverlässige Berührungserkennung bei 60 Bildern/Sekunde
  • 3. Projektphase
    • Entwicklung einer einheitlichen Software-Schnittstelle zum Testen und für eine einfache Anwendungsentwicklung
    • Entwickeln von Anwendungen (4-Personen-Pong, Ton-Synthesizer, hyperbolischer Betrachter, etc.)

Seit dem hat das Projekt weitere Verbesserungen und Entwicklungen durch folgende Gruppen und Projekte erfahren. Der aktuelle Stand ist auf der offiziellen Projektseite zu finden.

Beiträge

Als Teil der Gruppe, die sich während der ersten Projektphase mit der Projektion beschäftigte, recherchierte ich geeignete Rückprojektionsfolien, die sich auf einer Silikonschicht und ständiger Berührung gut verhalten. Weiterhin experimentierte ich mit Spiegeln und dem Effekt von Geisterbildern. Dabei versuchte ich einen sogenannten First Surface Mirror zu erhalten, indem man die rückseitige Farbschicht von handelsüblichen Spiegeln entfernt. Allerdings hat das nicht besonders gut funktioniert, da sehr aggressive Chemikalien nötig sind und die spiegelnde Metallschicht nur sehr dünn und empfindlich ist.

In den letzten Phasen des Projekts beteiligte ich mich an der Software-Entwicklung der Programmbibliothek für die Berührungserkennung in einer Client/Server-Umgebung mit verschiedenen Test-Werkzeugen. Innerhalb der Kern-Bibliothek arbeitete ich hauptsächlich an Algorithmen für die Kompensation des Umgebungslichts, der Synchronisation und der zuverlässigen Erkennung einzelner Berührungen basierend auf der OpenCV-Bibliothek. Die Quellcode-Dokumentation der entstandenen Bibliothek Touching aus dem späten Frühjahr 2008 ist hier noch verfügbar.

Zusammen mit Claudia Stripf, entwickelten wir einen Trautonium Simulator, der auf diesem MultiTouch-Tisch basiert. Eine detaillierte Beschreibung ist auf ihrer Webseite zu finden. Auch davon ist die Quellcode-Dokumentation der Client-Anwendung mtSoundz aus dem späten Frühjahr 2008 hier noch verfügbar.

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