Kinect-Projekt vereint reale und virtuelle Welten

Microsofts Kinect Xbox-Controller, mit dem Spieler die Bildschirmaktionen mit ihren Körperbewegungen steuern können, wurde seit seiner Veröffentlichung im November 2010 auf Hunderte von interessanten, nützlichen und manchmal bizarren Arten angepasst Roboter-Vision und automatisierte Hausbeleuchtung . Es hat geholfen Rollstuhlfahrer beim Einkaufen . Doch diese Anwendungen könnten im Vergleich zu den neuen 3D-Modellierungsfunktionen, die Microsoft für die Kinect entwickelt hat, wie ein Kinderspiel aussehen.

KinectFusion , ein Forschungsprojekt, mit dem Benutzer hochwertige 3D-Modelle in Echtzeit mit einer standardmäßigen Kinect im Wert von 100 US-Dollar erstellen können, war der Star der Show bei der 20-jährigen Jubiläumsveranstaltung von Microsoft Research, die diese Woche in der europäischen Zentrale in Cambridge, Großbritannien, stattfand. KinectFusion umfasst auch eine realistische Physik-Engine, mit der gescannte Objekte auf realistische Weise manipuliert werden können.

Die Technologie ermöglicht es, Objekte, Personen und ganze Räume zu einem Bruchteil der üblichen Kosten in 3D zu scannen. Stellen Sie sich lebensechte Avatare und Objekte vor, die in virtuelle Umgebungen importiert werden. Oder ein Tatort, der innerhalb von Sekunden nachgebaut werden kann. Die Visualisierung eines neuen Sofas in Ihrem Wohnzimmer und andere virtuelle Einrichtungstricks könnten bemerkenswert einfach werden.



KinectFusion ist eine Plattform, die es uns ermöglicht, die Art und Weise, wie Computer die Welt sehen, zu überdenken, sagt Projektleiter Shahram Izadi. Wir haben einige Einsatzmöglichkeiten skizziert, aber ich gehe davon aus, dass es eine ganze Reihe von zukünftigen Anwendungen gibt, die darauf warten, entdeckt zu werden.

3D-Scanner gibt es bereits, aber keiner von ihnen kommt in Bezug auf Benutzerfreundlichkeit und Geschwindigkeit an KinectFusion heran, und selbst Desktop-Versionen kosten etwa 3.000 US-Dollar.

So wie Produkte wie Microsoft Office die Erstellung von 2D-Dokumenten demokratisiert haben, kann mit KinectFusion jeder 3D-Inhalt erstellen, indem er einfach eine Kinect in die Hand nimmt und etwas einscannt, sagt Teammitglied Steve Hodges.

Der erste öffentliche Enthüllung von KinectFusion auf der SIGGRAPH-Konferenz in Vancouver im August für große Aufregung gesorgt. Details zur Funktionsweise werden in Papieren bekannt gegeben, die nächsten Monat auf der vorgestellt werden UIST Symposium in Santa Barbara, Kalifornien, und ISMAR in Basel, Schweiz.

Die Kinect projiziert ein Laserpunktmuster in eine Szene und sucht mit einer Infrarotkamera nach Verzerrungen, einer Technik namens Structured Light Depth Sensing. Dadurch wird eine Punktwolke von Entfernungen zur Kamera generiert, die Kinect verwendet, um Objekte und Gesten in Echtzeit wahrzunehmen und zu identifizieren.

Ein KinectFusion-Benutzer bewegt eine Kinect um eine Szene oder ein Objekt herum. Ein Algorithmus namens Iterative Nearest Point (ICP) wird verwendet, um Daten aus den Schnappschüssen, die mit 30 Bildern pro Sekunde aufgenommen wurden, zu einer immer detaillierteren 3D-Darstellung zusammenzuführen. ICP wird auch verwendet, um die Position und Ausrichtung der Kamera zu verfolgen, indem neue Frame-Daten mit vorherigen Frames und der zusammengesetzten zusammengeführten Darstellung verglichen werden. Als wesentliche Neuerung bezeichnet das Team den Einsatz einer Standard-Computergrafik-Verarbeitungseinheit sowohl für die Kameraverfolgung als auch für die Bilderzeugung.

Während KinectFusion für Aufsehen sorgt, ist es immer noch ein laufendes Forschungsprojekt. Microsoft hat keine Pläne zur Veröffentlichung von Produkten bekannt gegeben, die die Technologie verwenden, oder Versionen der Software, die das System antreibt.

Es ist einfach umwerfend, sagt Christian Holz , vom Hasso-Plattner-Institut an der Universität Potsdam, der zuvor an einem Projekt mit Kinect bei Microsoft Research in Redmond, Washington, gearbeitet hat. Es wird die 3D-Kreation einem viel größeren Personenkreis zugänglich machen. Die Tatsache, dass es nicht nur die reale Umgebung in überwältigender Genauigkeit modellieren kann, sondern das Modell darüber hinaus auch zur Simulation realistischer Physik verwendet, eröffnet die Möglichkeit einer Vielzahl von Anwendungen.

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