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arcAKTUELL 2.2015 - Städte und Dörfer

Im Zuge der Erweiterung der GIS-Anwendungen hin zu 3D-GIS werden verstärkt alternative Steuerungsmöglichkeiten angeboten. 3D-Stadtmo- delle kommen in der Stadtplanung zum Einsatz, sie werden teilweise zu- sätzlich über Open-Data-Portale einem breiteren Kreis von Anwendern zugänglich gemacht. Das Ziel dieser 3D-Stadtmodelle ist es, die Realität so gut wie möglich darzustellen. Die Performanz ermöglicht den Einsatz in vielen Bereichen wie zum Beispiel Tourismus, Navigation, Umweltanalysen und Simula­ tion und in weiteren Bereichen der Stadtplanung. Bisher erfolgten die Präsentationen schwerpunktmäßig meist in Form von zweidimensionalen Karten. Der Nutzer hat also nur eine abstrak- te Sichtweise auf die Projekte. Mit modernen Visualisierungstechniken und ihren abgestimmten Interaktionsmöglichkeiten kann der Nutzer nun selbst durch die zu planende 3D-Umgebung „fliegen“ und sich von ver- schiedenen Betrachtungswinkeln sein eigenes Bild verschaffen. Mithilfe von 3D-Visualisierungstechniken mit der geeigneten Steuerungstech- nik kann das Planungsobjekt (3D-Stadtmodell) in allen räumlichen Di- mensionen abgebildet und von jedem Betrachtungswinkel aus beob- achtet werden. Diese Art von grafischer Darstellung erhöht nicht nur die Effektivität bei der Vermittlung räumlicher Zusammenhänge, son- dern ermöglicht dem Nichtexperten ein leichteres Hineinversetzen und ein besseres Verständnis von Planungsalternativen und ihren möglichen Konsequenzen. Ein technisches System ist in dem Maße intuitiv nutzbar, in dem der Benutzer durch unbewusste Anwendung von Vorwissen effektiv interagie- ren kann. Die direkte Manipulation mithilfe von Touchscreens, 3D-Kame- ras, Infrarotsensoren und Handtracking erfolgt durch Gesten. Eine der gängigsten Gestensteuerungen ist die Kontrolle, wie sie auf ­Smartphones zur Anwendung kommt – auch berührungssensitive Interaktion und be- rührungslose Interaktion genannt. Während sich die Touch-Interakti- on auf Gesten beschränkt, die unter Berührung einer Oberfläche er- kannt werden, ist für die Erkennung berührungsloser Gesten im Raum nicht zwingend ein Eingabegerät notwendig. Körper, Arme und Hände agieren ­allein mit dem System und lassen eine Vielzahl von Gesten zu. Viele Gesten in dreidimensionalen Systemen unterscheiden sich je nach Interaktionsgerät und Anwendung. LeapMotion stellt ein kostengünstiges Gestensteuerungsgerät inklusive Programmier-Framework bereit, sodass eine Einbindung in gängige GI- Systeme umsetzbar ist. Durch mehrere Infrarot-LEDs werden zwei Hände und alternativ bis zu zehn Finger einzeln erfasst und die Gesten einzel- nen Funktionen zugeordnet. Die Gestenvielfalt ist somit sehr umfang- reich, da der Kontroller die menschliche Hand in jeder Situation scan- nen und die einzelnen Bewegungen interpretieren kann. Das macht ihn zu einem potenziellen Steuerungssystem für die Zukunft im GIS-Bereich. Im Bereich dreidimensionaler Modelle ist derzeit unter anderem die Einbindung in Programme wie GoogleEarth und ArcGlobe möglich. So kann mittels Bewegungsänderung der Hand sowohl der Blickwinkel als auch die Flughöhe in der virtuellen Welt kontrolliert werden. Durch Be- wegungen und Rotationen der Hand können alle drei Translationsach- sen und zwei Rotationsachsen bedient werden. So kann man 3D-Ob- jekte anfliegen, sie umkreisen und näher betrachten. Vorteile von ArcGlobe liegen nicht nur in der Möglichkeit, Terabyte-gro- ße, georeferenzierte Daten auf einem 3D-Globus einfach zu platzieren, zu analysieren und zu visualisieren, sondern es steht auch ein Add-in zur Verfügung. Die Einbindung des LeapMotion-Kontrollers in ArcGlo- be 10.2 lässt sich somit relativ einfach realisieren. Die Versuche haben gezeigt, dass der LeapMotion-Kontroller derzeit noch keine Produktivlösung darstellt. Trotz präziser Sensortechnik und Gestensteuerung sind die Eingewöhnungsphasen zu lang, um auch un- geübte Nutzer in kurzer Zeit 3D-Welten entdecken zu lassen. Dieses feh- lende Vorwissen macht den LeapMotion-Kontroller zumindest heute zu einem nicht intuitiv steuerbaren Kontroller. Die ausgewählten Programme ArcGlobe und GoogleEarth selbst sind für geübte Nutzer überraschend gut mit dem Kontroller abgestimmt, stellen aber dem Anfänger zu viele Freiräume zur Verfügung. 3D-Steuerung durch Gesten 45bi l d u ng u nd forsch u ng Bei Probanden verwendete Testumgebung: 3-D-Stadtmodell von Philadelphia, USA. LeapMotion

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