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Folgendes Video von TATMobile zeigt sehr schön, wie ein User-Interface der Zukunft mit 3D Hologramm Effekt aussehen könnte und am Ende dieses Artikels gibt es noch eine weitere sehr schöne Demo.

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Der Trick hierbei ist, dass das Bild  auf den momentanen Blickwinkel des Benutzers angepasst wird.  Das im Video gezeigte User-Interface ist leider nicht echt und soll nur zeigen wie so etwas theoretisch aussehen könnte.

Das Prinzip ist jedoch seit langem bekannt und wurde bereits durch folgendes Video sehr berühmt. Es zeigt eine beeindruckende Umsetzung dieser optischen Täuschung für die Nintendo Spielekonsole Wii.

3D Hologramm Effekt für Android

Theoretisch ist es technisch möglich solch einen Effekt auch für Android Geräte zu entwickeln. Ich habe mir daher ein paar Gedanken gemacht und möchte nun beschreiben wie man das ganze auf einem Android Gerät realisieren könnte. Für diesen Effekt ist es essentiell, dass die Positionen von Betrachter und Gerät relativ zueinander ermittelt werden können. Daher habe ich die verschiendenen Bewegungsmöglichkeiten im Raum  in die folgende Fälle unterteilt und sie isoliert betrachtet.

1. Handy kann nur kippen

Zunächst möchte ich davon ausgehen, dass sich der Kopf des Benutzers und das Android Gerät fest im Raum befinden. Sie können sich in keinerlei Richtung Bewegen. Das Gerät kann aber in alle möglichen Richtungen gekippt werden.

Möchte man nun unter diesen Umständen einen 3D Effekt erzeugen, muss man nur die Lage des Gerätes anhand der Beschleunigungssensoren (welche momentan so gut wie alle Android Geräte besitzen) ermitteln. Mit den Daten kann man dann das Bild auf dem Gerät so anpassen, dass man einen wunderbaren Effekt erzielt. Wenn man sich hierbei ein Auge zuhält wirkt der Effekt noch besser, da dann jegliches Gefühl für “Tiefenwahrnehmung” verschwindet .

2. Handy kann sich nur Horizontal/Vertikal bewegen

Jetzt kommt der etwas kompliziertere Fall drann. Ich möchte jetzt annehmen, dass sich das Gerät auf einer Art Schiene im Raum nach oben, unten, links und rechts bewegen kann. Es kann sich jedoch in keine Richtung drehen/kippen. Bei diesen Bewegungsabläufen helfen uns die Beschleunigungssensoren leider nicht mehr weiter, da wir die Position des Gerätes relativ zur Position der betrachtenden Augen benötigen. Dies könnte man mit einer Front-Kamera, wie es heutzutage viele Video-Telefonie-Taugliche Geräte haben realisieren. Die Kamera müsste dann anhand eines Augen-Erkennungs-Algorithmusses die Position der Augen des Benutzers ermitteln. Es gibt bereits einige solcher Algorithmen, welche oft in  Digitalkameras eingesetzt werden.

3. Handy kann sich nur auf der Z-Achse bewegen

Dieser Fall ist ähnlich zu lösen wie der vorherige. Hier wird angenommen, dass sich das Gerät nur nach vorne und hinten bewegen kann. Es kann wieder nicht gekippt werden. Wenn sich das Handy exakt auf einer Linie vor dem Betrachter befindet hat diese Bewegung keine Auswirkung auf den Bildschirminhalt.

Befindet sich das Handy, jedoch leicht versetzt neben dem Betrachter und bewegt sich dann auf der Z-Achse muss dies auch erfasst werden um den Effekt  möglichst realistisch wirken zu lassen. Auch hierfür benötigt man einen Augen-Erkennungs-Algorithmus. Um die Länge der Strecke zwischen Handy und Betrachter zu ermitteln muss man diesmal den Abstand zwischen den beiden Augen messen. Liegen die Augen relativ nah zusammen ist der Betrachter etwas weiter entfernt. Vergrößert sich dann der Abstand zwischen den Augen bewegt sich der Betrachter auf das Android Gerät zu. Das selbe funktionier natürlich auch umgekehrt.

Die Mischung machts!

Kombiniert man nun alle drei Fälle kann man mit den ermittelten Daten einen wunderbaren 3D Hologramm Effekte auf Android Geräten erzeugen, welcher den Effekt aus dem TATMobile Video noch weit übertreffen könnte. Ich bin mir sicher, dass in den nächsten Monaten noch viele coole Experimente auf diesem Gebiet passieren werden.

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4. Das Ultimative 3D Erlebnis !!!

Das Android Gerät besitzt einen weiteren nicht zu unterschätzenden Sensor. Den Kompass! Mit diesem liese sich der 3D Effekt um einen besonders coolen Aspekt erweitern. Man könnte die auf dem Bildschrim dargestellten “Pseudo-3D-Objekte” von allen möglichen Seiten betrachten.

Das folgende Video zeigt diesen Effekt sehr schön. Es ist eine Kombination aus den Punkten 1 und 4. Man beachte, dass sich weder Kamera noch das Gerät von der Stelle bewegen.

Der 3D Hologramm Effekt ist machbar!

Mit den hier vorgestellten technischen Möglichkeiten sind solche Effekte theoretisch nur eine Frage der richtigen Implementierung. Es müssen nämlich aller der 4 Fälle berücksichtigt werden um die perfekte Illusion zu erzeugen. Ein Android Phone mit Front-Kamera wäre natürlich auch recht hilfreich .

Ich übersehe unter Umständen ein paar Aspekte oder es geht noch einfacher als ich es hier beschrieben habe. Daher würde ich mich über Feedback und weitere Ideen zu diesem Thema sehr freuen.

Nachtrag:
Ich habe gerade ein weiteres Video zu diesem Thema entdeckt. Wieder ist es eine iPhone App, welche offensichtlich mit Kompass und den Beschleunigungssensoren arbeitet. Wie bei der “Katze” von oben wirkt der Effekt nur solange wie der Betrachter seine relative Position zum Gerät nicht verändert.