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19
JUN
2011
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Zebresel Air View – Teil 4 – Konzept & Interaktionsszenarien

Zebresel Team - 19. Juni 2011 - 0 Kommentare - Zebresel

Nachdem wir nun in den ersten drei Teilen der Blog-Serie eine Einführung in die verschiedenen genutzten Technologien gegeben haben, geht es nun weiter mit Infos zur konkreten Umsetzung des Prototypen.

Bevor wir mit der Umsetzung beginnen konnten, musste natürlich ein entsprechendes Konzept entwickelt werden, einschließlich passender Interaktionsszenarien.

Konzept

Wichtig bei der Umsetzung eines solchen Projektes ist die richtige Planung. Dazu gehört unter anderem eine Machbarkeitsstudie und auch ein daraus enstehender Zeitplan.

Für die Umsetzung hatten wir 3 Wochen Zeit, was für den Umfang eines solchen Vorhabens nicht sehr viel ist. Auch hier sieht man wieder, wie wichtig ein Zeitplan ist. So kann man jederzeit den Soll- und Ist-Zustand abgleichen.

Neben der genauen Definition eines Zeitplans ist die Modellierung des Anwendungsszenarios von hoher Bedeutung. Mithilfe einer solchen Grafik stimmen sich alle Projektmitglieder auf das gleiche Ziel ein. Bei der Anwendung ergibt sich ein Anwendungszyklus von der Eingabe der Daten über die Auswertung und Analyse der Daten bis zur Reaktion des Mikrokopters und der grafischen Ausgabe. Das folgende Bild zeigt diesen Anwendungszyklus.

Interaktion

Die Interaktionsszenarien mussten verständlicherweise an die Funktionsweise der Kinect angepasst werden. Wie genau die Kinect-Gestensteuerung funktioniert und was man mit dieser alles machen kann, haben wir ja bereits in einem anderen Blog-Artikel vorgestellt.

In beiden von uns umgesetzten Programmen wird beim Start ein Benutzerdialog aufgerufen, der den Nutzer durch die Kalibrierung der Kinect führt. Nach erfolgreicher Kalibrierung wird die Programmausführung fortgesetzt, sodass der Nutzer direkt starten kann.

Wir haben zwei verschiedene Steuerungs-Modi implementiert.

AirView-Anwendung

In der Air-View-App für den Mikrokopter kann man zwischen zwei Steuerungsarten wechseln. Hält der Nutzer die Arme eng am Körper nach unten, befindet er sich im Kameramodus. In diesem Modus bewirkt die Bewegung des Oberkörpers nach vorn bzw. hinten eine Nickbewegung. Die Neigung nach links bzw. rechts sorgt dagegen für eine Rollbewegung der Kamera des Mikrokopters. Im Kameramodus kann der Pilot unabhängig von den Steuerbewegungen des Kinect-Nutzers über die Fernsteuerung fliegen. Das Kamerabild wird entsprechend unseres Konzeptes direkt vom Mikrokopter in die Anwendung gesendet. Wir empfehlen die Nutzung einer Videobrille für den optimalen Steuerungsgenuss.

Die zweite Steuerungsart ist nutzbar, indem der Nutzer die Arme seitlich ausstreckt. Er schaltet damit in den Flugmodus um und kann die Position des Mikrokopters in der Luft ändern. Eine Drehung des Oberkörpers, einschließlich ausgestreckter Arme, um die y-Achse bewirkt ein Gieren in der Luft. Eine Neigung nach links bzw. rechts sorgt für eine Roll-Bewegung. Ebenso verhält es sich mit der Nick-Bewegung, bei einer Neigung nach vorne bzw. hinten. Das Gas bzw. die Höhenregelung wird derzeit aus Sicherheitsgründen vom Piloten an der Fernsteuerung vorgegeben.

Simulator

Durch die Zwei-Hand-Steuerung bieten wir ein Abbild der Steuereinheiten auf der Fernbedienung an. Wir simulieren durch die Bewegung der linken und rechten Hand die beiden Steuerknüppel und simulieren dadurch die Steuerung des Mikrokopters mit der Fernbedienung. Standartmäßig sind die Funktionen der Hände so festgelegt, dass die rechte Hand für die Nick(z-Achse)- und Rollbewegung(x-Achse) zuständig ist, während die linke Hand die Funktion des Gas(z-Achse) und Gier(x-Achse) übernimmt.

Die Ganzkörpersteuerung im Simulator bezieht sich auf das beschriebene Verhalten des vorhergehenden Interaktionskonzeptes der Air-View-Anwendung. Einige Änderungen an dem Konzept waren trotzdem notwendig. Während der Testphase bewährte sich Gier mit auf die gleiche Geste wie Roll, in unserem Falle die Drehung um die z-Achse, zu legen. Dadurch wird ein stabiler Flug im Simulator ermöglicht. Gleichzeitig gibt es zwei weitere Gesten welche zum Tragen kommen. Durch Ducken bzw. Erheben des Körpers kann das Modell im Simulator höher bzw. tiefer fliegen. Das Gas regelt man durch die Bewegung zur Kinect hin (Standgas) bzw. von der Kinect weg (Vollgas).

Die Zebresel Air View – Blog-Serie im Überblick
  1. Zebresel Air View – Von der Vision zum ersten Prototypen in 4 Wochen
  2. Einführung Mikrokopter
  3. Kinect-Programmierung
  4. Konzept & Interaktionsszenarien
  5. GUI Entwurf
  6. Mikrokopterkommunikation & Steuerung
  7. Die Hochzeit – Kinect meets Mikrokopter
  8. GUI-Entwicklung mit Livebildeinbindung
  9. Eine Notlösung bitte!
  10. Ausblick

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