| |
Diese Arbeit stellt in den folgenden Abschnitten die technische
Realisierung von Head-Mounted-Displays und
deren Anwendung in der Medizin näher vor. 2
Technik der Head-Mounted-Displays Bei Head-Mounted-Displays
(HMD) unterscheidet man zwischen drei verschiedenen technischen
Ansätzen: Optical-see-through-HMD
Video-see-through-HMD
Virtual Retinal Display
Diese drei Ansätze werden im Folgenden ausführlicher
beleuchtet. In der Regel werden in den
Optical-see-through-HMDs und Video-see-through- HMDs
LC-Displays eingesetzt, da diese sehr leicht und auch stromsparend sind. Es
gibt aber auch einige Modelle, die mit zwei kleinen Kathodenstrahlröhren
ausgestat- tet sind, sogenannten CRT-Displays,
wie sie in jedem herkömmlichen Fernseher oder PC-Monitor
verbaut werden. Diese haben den Vorteil, dass sie eine höhere Auflösung
realisieren können als ein LCD. Allerdings sind
sie recht schwer und benötigen auch einigen
Platz, was es schwierig macht, sie in einem kompakten und vor allem leichten
Gehäuse unterzubringen. Doch gerade das Gewicht
ist ein Faktor, der entscheidend dazu beiträgt,
ob sich HMDs durchsetzen werden. Alle Ansätze
haben gemeinsam, dass man für die meisten medizinischen Anwen-
dungen ein leistungsfähiges Tracking-System benötigt,
das die Position und Orien- tierung des
Benutzers im Raum liefert. Deshalb werden am Ende dieses Abschnitts
auch die verschiedenen Tracking-Techniken kurz vorgestellt.
2.1 Optical-see-through
Abbildung 1 zeigt
den schematischen Aufbau eines Optical-see-through-HMD (OST). Vor
den Augen des Benutzers befindet sich ein optischer Kombinierer, in der Regel
ein halbdurchlässiger Spiegel. Durch diesen nimmt
er einerseits die reale Welt wahr und sieht
andererseits die Bilder, die in den beiden Monitoren im OST dargestellt
werden. Die beiden Monitore erhalten dabei ihre Daten
vom angeschlossenen Com- puter, der mit
den Informationen des Tracking-Systems die generierten 3D-Objekte
an der richtigen Stelle im Display darstellt. Das OST
hat allerdings den Nachteil, dass der halbdurchlässige
Spiegel das Licht aus der realen Welt nicht unerheblich abschwächt
und das Bild daher dunkler erscheint wie durch eine Sonnenbrille.
Ein Beispiel-Gerät für die Gattung
der OST mit CRT ist das Modell Simeye XL100A
von Kaiser in Abbildung 2,
das bei einem Blickwinkel von 50 x 100
über eine Auflösung
von 1024 x 768 in Farbe für jedes Auge verfügt. Das Gerät kostet
87.500
und wiegt 2,5 kg. Die Transmission ist laut Hersteller
größer als 20 %. Das
Proview XL40/50 STm (Abb. 3)
verfügt dagegen über zwei monochrome
TFT-Displays mit je 1024 x 768 Bildpunkten. Es hat eine
Lichtdurchlässigkeit von 3
|  |
|
| |
|
|
