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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

5. Virtuelle Räume

Die Erschaffung von Scheinwelten

verfasst von : Dr.-Ing. Armin Grasnick

Erschienen in: Grundlagen der virtuellen Realität

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Für eine wirklich virtuelle Impression ist es nicht ausreichend, in einen kleinen Guckkasten zu blicken oder auf einen Bildschirm zu starren. Der fesselnde Eindruck einer virtuellen Erzählung im Weinbaumschen Sinne ist so nicht zu erreichen und von der Lemschen Phantomatik ist man beliebig weit entfernt. Es scheint also geboten, noch weitere Sinne zu reizen. Das Publikum erweitert seinen Handlungsspielraum und wird vom reinen Voyeur zum Akteur. Der Stuhl, auf dem ein Betrachter sitzt, wird zum Motorrad, Auto oder gar zum Flugzeug. Wind umspielt den Piloten des virtuellen Flugzeugs, man riecht den Geruch von Auspuffgasen und hält anstelle einer Computermaus einen Steuerknüppel in der Hand. Die Interaktion mit der virtuellen Welt bedingt die Kenntnis der Blickrichtung des Interakteurs. Dazu werden geeignete Sensoren an unterschiedlichen Stellen des Körpers angebracht, mit denen sich nun die Stellung der Hände, der Finger, der Beine oder des Kopfes bestimmen lässt. Der Wunsch, die virtuelle Welt zu realisieren, lässt die Menschen seit Ovids Zeiten von der Materialisierung der Gedanken träumen. Mit Pygmalions Belebung seiner geliebten Galatea gibt es dafür auch ein scheinbares Zeugnis. Ideen lassen sich heute in reale Dinge umsetzen, wenn man dazu einen 3D-Drucker verwendet. Noch ist nicht möglich, virtuelle Objekte wie auf dem Holodeck des Raumschiffs Enterprise tatsächlich auch real entstehen zu lassen. Aber, wer weiß…?

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Fußnoten
1
Die Qingming-Rolle befindet sich heute im Palast Museum in Peking [1].
 
2
Aus griech. pan = all- + horama = Sicht.
 
3
Aus griech. dia = hindurch + horama = Sicht.
 
4
Erbaut und betrieben von den Gebrüdern Carl, Ferdinand und Georg Gropius ([7], S. 147).
 
5
Im Berliner Diorama nahmen die Gemälde eine Fläche von 2500 Quadratfuß ein (ebenda).
 
6
Nach dem Weimarer Maß (1 Fuß = 28,2 cm) etwa 10 m.
 
7
65 × 42 Fuß, also etwa 18 × 12 m.
 
8
z. B. in London, Liverpool, Manchester, Dublin und Edinburgh [6].
 
9
Nach dem Meeresgott Proteus aus der griechischen Mythologie, Proteus konnte verschiedene Gestalten annehmen und ist als legendärer Verwandlungskünstler auch für „Proteus‘ Perspektiven“ namengebend, auch als „Spooner’s perspective views“ bekannt.
 
10
Auch als „Improved Protean“ oder „Transformations“ vermarktet.
 
11
Eigene Übersetzung.
 
12
Die Pariser Drogerie Menier & Cie listet in ihrem Katalog von 1854 auch ein Polyorama animé mit 12 Bildtafeln ([11], S. 216).
 
13
Der Magier Henri Robin stellte zur gleichen Zeit wie Pepper in London (1963) seine „lebenden Geister“ vor (s. [10], S. 236).
 
14
Wofür Séguin auch ein Patent anmeldete (s. [12], S. 112).
 
15
Aus griech. pleo = schiffen- + horama = Sicht.
 
16
In Wallers und Walkers Patent von 1937 [17] waren vier Projektoren illustriert, wobei auch beschrieben wird, dass es durchaus mehr oder weniger sein können.
 
17
Obgleich das horizontale Gesichtsfeld des Menschen tatsächlich beinahe 220° umfasst und durch Drehung der Augen und des Kopfes vollständig auf 360° ausgedehnt werden kann, wie Hueck schon 1840 mitteilte ([18], S. 84).
 
18
Waller war dort verantwortlich für die „Living Murals“ (die lebenden Wandbilder), einem Film von nur 83 Sekunden Länge von Eastman Kodak, der auf den Himmel der Perisphere projiziert wurde [19].
 
19
Die erfolgreiche Komödie „It’s A Mad, Mad, Mad, Mad World“.
 
20
Schaukelgondel, auch „rocking fuselage“ (Schaukelrumpf) [25], S. 151.
 
21
Im Original: „The nature of man’s art is fundamentally rooted in his peculiar psychic apparatus and is limited by the material means at his disposal“ (aus [32], S. 244).
 
22
Im Original: „Consciousness is a composite of all the sense impressions conveyed to the brain by the sensory part of the nervous system which can be divided into the great receiving organs – the eyes, ears, nose, mouth, and skin.“ (ebenda S. 245).
 
23
Im Original: „The brain of man shifts rapidly from element to element within each sense and from sense to sense in the approximate proportion of sight, 70 %; hearing, 20 %; smell, 5 %; touch, 4 %; and taste, 1 %, selecting one impression at a time according to the needs of individual and racial development.“ (ebenda S. 248).
 
24
Im Original: „In his creative process, man is imposed on by outer impressions. He learns the secrets of their basic principles through imitation and then subjects these to the needs of his own expression. He goes from reception to imitation to creation, i.e., from portraying the outer to portraying the inner world.“ (ebenda S. 251).
 
25
s. a. Tetraktys.
 
26
Das „Erfahrungs-Theater“ entspricht in etwa dem, was heute als 4D oder 5D-Kino bezeichnet wird, erlebbar z. B. in den Ostsee-Welten5D in Warnemünde [40] (www.​ostsee-welten.​de).
 
27
Von denen einige aktuelle Vertreter bereits in der Einleitung genannt wurden.
 
28
Ein legendäres amerikanisches College-Football-Endspiel („The Granddaddy of Them All“ [44]).
 
29
Der Duft des Geheimnisses.
 
30
Von einem Filmplakat des Jagres 1960: „FIRST (1893) They Moved THAN (1927) They Talked NOW (1960) They Smell; MICHAEL TODD, Jr. presents SCENT OF MYSTERY IN GLORIOUS SMELL-O-VISION! The Process to end all Processes“ [49].
 
31
Ab 1974, zuerst in der StarTrek Animated Series, Episode „The Practical Joker“, bei der sich Uhura, Sulu und McCoy auf dem Holodeck mit der ungezügelten Materie (in Form von Fallgruben und Schneesturm) herumschlagen müssen.
 
32
Wobei neben dem stereoskopischen Effekt auch der kinetischer Tiefeneffekt als raumstiftend erwähnt wird (s. z. B. [57, 58]).
 
33
Dem Computerkünstler Lanier wird die Erfindung des Begriffs „virtuelle Realität“ zugeschrieben, der allerdings schon von Broderick 1982 in seinem Buch „The Judas Mandala“ [62] verwendet wurde. Der Begriff „virtual reality“ findet sich überdies auch schon 1938 in dem Buch „The Theater and Its Double“ des außergewöhnlichen Regisseurs und Theatertheoretikers Artaud ([63], S. 49).
 
34
Immerhin noch 18.000 Dollar (s. [69]), aber vergleichsweise billig gegen die von Sutherland verwendeten Lincoln TX-2-Computer, einer MIT-Entwicklung, die zu ihrer Zeit zu den größten und leistungsstärksten Computern der Welt gehörten.
 
35
Amerikanischer Elektro- und Elektronikhersteller, stellte ab den 50er Jahren auch Fernseher und Computer her ([72], S. 7–8), entwickelte 1961 eine Remote-Brille mit dem Namen „Headsight“ [73].
 
36
z. B. PowerWall der Universität von Minnesota (ca. 2,4 m breit [80]) oder der Infinity Wall der Universität von Chicago (ca. 3,6 m breit [81]).
 
37
Oder der NASA hyperwall (ca. 3,2 m [82]), allerdings aus 49 Einzelbildschirmen aufgebaut, wobei die Begrenzung 7 × 7 auf der Millerschen Zahl beruht (im Kurzzeitgedächtnis können nur etwa 7 Dinge gleichzeitig abgelegt werden, nach Miller 1956 [83]).
 
38
„CAVE Automatic Virtual Environment“, das rekursive Akronym (eine Abkürzung, die ausgeschrieben wieder die Abkürzung als Wort enthält) beschreibt eine Höhle mit automatisierter und virtueller Umgebung.
 
39
Bei Grimes ein „Optoschmitt“, ein Fotodetektor, der eine Fotodiode, einen Verstärker und den namensgebenden Schmitt-Trigger beinhaltet (nach Otto Schmitts „thermionic trigger“ [88]).
 
40
Basis für das Fingeralphabet ist die Veröffentlichung des Spaniers Bonet aus dem Jahre 1620 „Reducción de las letras y arte para enseñar a hablar a los mudos“ (Zusammenfassung der Buchstaben und der Kunst, den Stummen das Sprechen Beizubringen) [89].
 
41
Grimes benutzte mit Silber gefüllte leitende Gummipads.
 
42
Hier mit Quecksilber gefüllte Röhrchen (Quecksilberschalter).
 
43
Trägheitsschalter; der Kontakt schließt sich, wenn eine bewegliche Masse (hier eine Kugel) durch Beschleunigung eine haltende Kraft überwindet (hier einen Magneten).
 
44
Von Lanier gegründet, VPL ist die Abkürzung für „Virtual Programming Language“.
 
45
9000 US$ (aus [90], S. 91).
 
46
Ca. 400.000 US$ für 2 Benutzer (ebenda).
 
47
Was im einfachsten Fall eine elektrisch leitfähige Farbe sein konnte. AGEs Patent [94] ist die Basis für heutige Flex-Sensoren z. B. von Spectra Symbol oder Flexpoint Sensor Systems (s. [95]).
 
48
Spulen, die ein Magnetfeld emittieren.
 
49
Quaternionen sind eine mathematische „Vereinfachung“ durch Erweiterung der reellen Zahlen auf vier Dimensionen, die in der Computergrafik und Robotik Anwendung finden. Erfunden wurden die Quaternionen vom irischen Mathematiker Hamilton [98].
 
50
Das ist die Größe des Empfängers, der Sender war etwas größer.
 
51
Der Media Room der Architecture Group am Massachusetts Institute of Technology.
 
52
Ein Clubsessel nach dem Entwurf der amerikanischen Designern Charles und Ray Eames, der bis heute verkauft wird.
 
53
Abgebildet ist dazu regelmäßig eine Tänzerin im blauen Suit mit allerlei Drähten und diversen Befestigungshilfen für die Potenziometer.
 
54
Etwa „Tinker Toys“ oder „Lincoln Logs“.
 
55
Von United Detector Technologies (heute OSI Optoelectronics).
 
56
Das Prinzip beruht auf Stereometrie und Triangulation und wurde vorher mit dem bereits erwähnten Op-Eye, als auch von Woltrings System namens SELSPOT (SElective Light SPOT recognition) [105, 106] oder Burtons und Sutherlands „Twinkle Box“ [107] gezeigt.
 
57
In irgendeinem Teil des elektromagnetischen Spektrums emittierende Sender.
 
58
Z. B. retroreflektierende Materialien, die ein bestimmtes Spektrum reflektieren.
 
59
Sowohl innerhalb des elektromagnetischen Spektrums (z. B. sichtbares Licht, Infrarot, Ultraviolett), als auch außerhalb dessen (z. B. mechanische Schallwellen, insbesondere Ultraschall).
 
60
Die Position des angepeilten Punktes aus den beiden Winkeln der Kameras zum Punkt und der Basislänge (dem Abstand der beiden Kameras) bestimmen.
 
61
Bei Bezug auf das Magnetfeld der Erde wird ein Magnetfeldsensor verwendet.
 
62
Beschleunigung-, Translations- bzw. Trägheitssensor mit Bezug zum Gravitationsfeld der Erde.
 
63
Drehraten- bzw. Gyroskopischer Sensor (von griech. gyros = Kreisel).
 
64
Global Positioning System, ein ursprünglich vom US-Militär entwickeltes Navigationssatellitensystem zur Positionsbestimmung, offiziell „Navigational Satellite Timing and Ranging – Global Positioning System“ (NAVSTAR GPS).
 
65
z. B. beim Yost Labs 3-Space Sensor mit einem „on-board quaternion-based orientation filtering“ Algorithmus [108].
 
66
In der Bedeutung des hochintelligenten und computerfanatischen Außenseiters, ein wunderbares Beispiel für einen Nerd ist der kanadische Informatikprofessor Steve Mann, der seit Jahrzehnten mit den wunderlichsten, selbstgebauten VR-Brillen in der Öffentlichkeit auftritt [109].
 
67
Neuromuscular electrical stimulation (NMES, s. z. B. [110]), zu Deutsch „Reizstrom“.
 
68
Bekannt für die Spiele Wolfenstein und Doom, die es beide in Deutschland auf den Index geschafft hatten, aber auch überaus bekannt sind.
 
69
2014 für unglaubliche 2 Mrd. US$ an Facebook verkauft [112].
 
70
Z. B. Sony PlayStation VR, Valve Index oder HTC Vive.
 
71
Verkauft 2013 für 1,65 Mrd. an Stryker [113].
 
72
Von Alex North geschrieben für „2001: Odyssee im Weltraum“ ein Film aus dem Jahre 1968 nach dem Drehbuch von Stanley Kubrick und Arthur C. Clarke.
 
73
Im Original „A few awkward steps for me, a magic leap for mankind.“ [116, 117].
 
74
U. a. Google, Qualcomm, Alibaba und Axel Springer.
 
75
Entdeckt 1895 von Röntgen, der dafür 1901 den allerersten Nobelpreis für Physik erhielt.
 
76
Das Kristallgitter müsste dann wie ein optisches Gitter wirken und die Röntgenstrahlen zur Interferenz zwingen; so war es auch und Laue erhielt 1914 dafür den Nobelpreis.
 
77
Die Physiker William Henry Bragg und William Lawrence Bragg, Vater und Sohn, erhielten für ihre Entdeckung 1915 gemeinsam den Nobelpreis.
 
78
Auf Basis von Laues Nachweis.
 
79
Dem Glanzwinkel („glancing angle“ aus [123], S. 436).
 
80
Wobei es sich hierbei nicht wirklich um eine Reflexion, sondern um konstruktive bzw. destruktive Interferenz (etwa Resonanz und Absorption) handelt.
 
81
Nokia nutzt z. B. ein weiteres Gitter, um die Beugungsrichtung wiederum zu ändern, damit die Richtung der eingekoppelten and ausgekoppelten Strahlen identisch bleibt [125].
 
82
Als unterschiedliche Ebenen (Layer) zur wellenlängenabhängigen Ein- und Auskopplung des Lichtes, in Abb. 5.11 nicht dargestellt.
 
83
U. a. eine sehr umfangreiches Patentanmeldung mit verschiedenen Konfigurationen zur Nutzung von Virtual- und Augmented Reality mit unglaublichen 490 Seiten [126]. Scheinbar ist die Blockade zukünftiger Konkurrenten ein wichtiger Bestandteil der Unternehmensstrategie.
 
84
Die Preise lagen 2019 für die Microsoft Hololens bei 3500 US$ und für das Magic Leap Personal Bundle bei ca. 2300 US$.
 
85
Z. B. Samsung Gear, Zeiss One, LG 360 VR oder -als preiswerte Papp-Variante- Google Cardboard.
 
86
z. B. Drehen, Verschieben, Zoomen.
 
87
In Analogie zum Lightpen oder Lincoln Wand.
 
88
Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt wurde das dort entwickelte Eingabegerät „SpaceMouse“ genannt.
 
89
Das GMD-Forschungszentrum Informationstechnik war ein deutsches Großforschungszentrum in Sankt Augustin mit Schwerpunkt Mathematik und Informatik, heute aufgeteilt auf 8 Institute der Fraunhofer-Gesellschaft.
 
90
Im Englischen wir das Wort „Treadmill“ ebenso für eine historische Tretmühle, wie für ein modernes Laufband verwendet; im Prinzip für alles, bei dem man sich bewegt und nicht vom Platz kommt.
 
91
Exoskelett, von griech. exo = außen + Skelett.
 
92
Mosher hatte vorher bereits den „Walking Truck“ entwickelt, ein vierfüßiges Gerät von über einer Tonne Gewicht, das mit Schrittgeschwindigkeit über unwegsames Gelände marschieren konnte [135].
 
93
Die Bezeichnung „Gebieter-Sklave“ bezieht sich auf die Form der Steuerung: Ein einzelner „Gebieter“ steuert einen oder mehrere „Sklaven“, die dessen Anweisungen ausführen; umgekehrt kann der Sklave nicht die Steuerung übernehmen.
 
94
Geplant war der Einsatz bei der Verarbeitung radioaktiver Materialien (s. [135], S. 3).
 
95
1500 lb.
 
96
Im Titel des Berichts bezeichnet als „Machine Augmentation of Human Strength and Endurance“ (Maschinelle Steigerung der menschlichen Kraft und Ausdauer).
 
97
„Hybrid Assistive Limb“, etwa hybrid unterstützende Gliedmaßen.
 
98
„chairless chair“ (s. [141]).
 
99
Durch das Pan-STARRS-Teleskop auf Hawaii entdeckt (Pan-STARRS = Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System).
 
100
In ca. 24 Mio. km Entfernung.
 
101
In der Presse gern auch als Zigarre bezeichnet.
 
102
Auch in mehreren Ausgaben der Perry-Rhodan-Reihe (z. B. [143, 144]).
 
103
„Science fiction readers will remember Rendezvous with Rama by Arthur C. Clarke, where a cylindrical spacecraft from outside the Solar System passes through it at high speed“ [142].
 
104
Der Name ist zusammengesetzt aus ʻou (Kundschafter oder Späher) und mua (der Allererste, Bote), das zweite mua betont und verstärkt lediglich die Bedeutung des ersten mua [151].
 
105
Ca. 100 m Durchmesser.
 
106
„No evidence of artificial signals…“ [153].
 
107
Bzw. ein Bildsäule ([154], S. 164).
 
108
„Wie durch Wasser und Wind allerhandt Vogelsang zu machen“ (aus den „Gewaltsamen bewegungen“ [156], Erstes Buch).
 
109
„Wie zu diesem ein Schwan oder sonst ein Vogel zu thun, welcher alles das Wasser so ihm vorgehalten, außtrincket“ (ebenda).
 
110
Beispielhaft seien hier die Automaten der Schweizer Uhrmacher-Familie Jaquet-Droz genannt, die besonders mit den drei „Androiden“, dem Schreiber, dem Zeichner und die Musikerin, das Publikum verblüfften. Der Schreiber schrieb wirkliche Texte von bis zu vierzig Zeichen, der Zeichner konnte vier unterschiedliche Bilder malen und die Musikerin spielte auf ihrer kleinen Pfeifenorgel ein Repertoire von fünf Melodien [157].
 
111
Zweite Abtheilung, Untersuchungen über die Grundlagen der Philosophie [158].
 
112
„Während die Vernunft ein allgemeines Instrument ist, das auf alle Arten von Erregungen sich äussern kann, bedürfen diese Organe für jede besondere Handlung auch eine besondere Vorrichtung, und deshalb ist es moralisch unmöglich, dass es deren so viele in einer Maschine giebt, um in allen Vorkommnissen des Lebens so zu handeln, wie wir es durch die Vernunft können. Durch diese Mittel kann man auch den Unterschied zwischen Mensch und Thier erkennen. Denn es ist sehr merkwürdig, dass selbst der stumpfsinnigste und dümmste Mensch, ja sogar die Verrückten einzelne Worte verbinden und daraus eine Rede herstellen können, wodurch sie ihre Gedanken mittheilen, während selbst das vollkommenste und besterzeugte Thier dies nicht vermag.“ (aus „Die Thiere haben keine Seele“ in [158]).
 
113
Johann Quantz, der Flötenlehrer Friedrich des Großen, kritisierte allerdings auch die Art des mechanischen Spiels, da die hohen Töne durch die eingeschränkte Lippenbewegung des Spielers „rauh und unangenehm“ werden (aus seinem Lehrbuch „Versuch einer Anweisung die Flöte traversiere zu spielen“ von 1752 S. 46).
 
114
Und wie Helmholtz bemerkt, ihnen den Wunsch nach einem Perpetuum mobile einzupflanzen ([161], S. 7).
 
115
Mit dem Arzt Moreau Gründer des Klubs der Haschischesser, dem neben Gautier und auch Dumas, Balzac oder Flaubert angehörten, Gautier hat darüber eine Geschichte verfasst [166], Moreau eine wissenschaftliche Abhandlung [167].
 
116
Eigene Übersetzung.
 
117
Z. B. vom österreichischen Unternehmen 3Dcopysystems als „Big Alice“ mit 64 Kameras [177] oder von der deutschen osensus GmbH als „3D Scamera One+“ mit bis zu 125 Kameras.
 
118
Als „Laminated Object Manufacturing“ (LOM) von der amerikanischen Firma „Helisys“ 1990 eingeführt und später besonders im industriellen Gussformenbau eingesetzt [179].
 
119
Der Name „Verwischungstomograph“ basiert auf der Funktion des Gerätes. Bei der Aufnahme werden Röntgenfilm (oder Sensor) und Röntgenröhre um das Objekt gedreht. Ein scharfes Bild entseht so nur im Drehungsmittelpunkt, der Rest scheint „verwischt“ (s. [181], S. 9). Der Siemens-Name „Introskop“ ist eine Zusammensetzung von lat. intro-/intra- = hinein, nach innen + -skop von griech. skopein = betrachten.
 
120
Tomografie von griech. tome = Schnitt + graphein = schreiben.
 
121
Allerdings in Unkenntnis von Cormacks Vorarbeiten.
 
122
Besonders der 1917 von Radon beschriebenen Transformation [185].
 
123
„Alle Faktoren also, welche auf beide Aufnahmen in gleicher Weise einwirkten, zu denen auch die Wirkung der Farbe des Modells und selbst eventuelle Reflexe des Objektivs, Fehler im Kondensor etc. zu rechnen sind, sind durch die Kompensation vernichtet, um einzig und allein die Abstufung gelten zu lassen.“ (aus [187], S. 397).
 
124
Die Lichtempfindlichkeit von Chromgelatine und deren Eignung zur Relieffotografie war schon zum Ende des 19. Jhdt. bekannt (s. z. B. [188]) und wurde ganz allgemein den Lichtdruck benutzt [189], später wurde noch der Einfluss der Temperatur bemerkt und für feinere Reliefs benutzt [190]. Ganz allgemein eignen sich dafür lichtempfindlich gemachte Stoffe (hier durch Chromate), die im Gelzustand vorliegen (Eiweiß, Leime, Schellack oder Zelluloid).
 
125
Auch Collotypie (der Kolloide wegen), Heliogravüre (Gravur mit Sonnenlicht).
 
126
Deren Fertigung schon 1893 beschrieben wird (in [172], S. 497).
 
127
Von denen eines wie gefordert invertiert wurde, die Belichtung wurde ein wenig angepasst (so wie es auch Baese in seinem Fotolabor möglich gewesen wäre).
 
128
Moriokas Unternehmen „Rittaishashinzo“ hat auf dieser Basis bis 1990 mehr als 30.000 Skulpturen angefertigt, inklusive der Präsidenten Johnson, Ford Carter und Reagan.
 
129
Ein Flachrelief mit geringer Tiefe, wie es besonders Donatello anfertigte.
 
130
Eine Glyphe, griech. für etwas Eingeritztes, bezeichnet die grafische Darstellung eines Zeichens.
 
131
Aus griech. stereo = körperlich + lithos = Stein + graphein = Schreiben, im Englischen auch stereolithography apparatus (SLA), photo-solidification, resin printing oder einfach optical fabrication.
 
132
Swainson denkt hier schon an das dreidimensionale Fernsehen.
 
133
Sichtbares Licht, aber auch Infrarot, Ultraviolett, Mikrowellen, Ultraschall und sogar Röntgenstrahlen (was ein wenig gegen den Einsatz als Fernsehgerät spricht).
 
134
Der Vollständigkeit halber sei hier noch auf die Möglichkeit der direkten Kreuzung zweier Strahlen zur Energiepunkterzeugung hingewiesen, die sich ebenfalls in Swainsons Patent wiederfindet.
 
135
„eine Lösung, die ein Problem sucht“; eine häufig zitierte Feststellung des Laser-Erfinders Maiman.
 
136
Der Abstand zwischen zwei Wellenbergen – oder tälern.
 
137
Nicht die Intensität, aber quadratisch proportional dazu, sodass sich eines aus dem anderen herleiten lässt.
 
138
Im Original: „When two Undulations, from different Origins, coincide either perfectly or very nearly in Direction, their joint effect is a Combination of the Motions belonging to each.“ (aus [203], S. 34).
 
139
Von lat. inter = zwischen + ferire = schlagen treffen.
 
140
Destruktive Interferenz.
 
141
Konstruktive Interferenz.
 
142
Lat.: cohaerere = zusammenhängen.
 
143
S. z. B. Maimans Patent von 1961 [207], Maiman verwendet Goulds Bezeichnung Laser „light amplification by stimulated emission of radiation“, aber auch „optical maser“.
 
144
Das Objekt selbst war wenig spektakulär: eine Spielzeugeisenbahn und ein Spielzeugvogel („train and bird“).
 
145
Ohne Wertung oder Bevorzugung seien hier zumindest einige Persönlichkeiten genannt: zwei maßgebliche Forscher (Yuri Denisyuk [211] und Steve Benton [212]) und zwei bekannte Holografie-Künstler (Lloyd Cross [213] and Fred Unterseher [214], mit der gemeinsamen Firma „Multiplex“ Hersteller von Multiplex-Hologrammen wie „The Kiss“ oder „The Brain of Alice Cooper“ für Salvador Dali).
 
146
Eigentlich mehr deren Eigenschaften: fotoempfindlich, fluoreszierend, phosphoreszierend, fotochrom oder thermochrom, sodass die Vorrichtung nicht nur ein Drucker, sondern auch ein Volumendisplay ist.
 
147
Eine ungesunde Mischung aus Samarium, Cer und Strontiumsulfid-Phosphorpulver (s. hierzu z. B. die Kapitel Fluoreszenz und Phosphoreszenz in „Die Lehre von der strahlenden Energie“ [216].
 
148
Von denen hier nur die Schrift „Verfahren zur Erzeugung von Änderungen der Eigenschaften eines Speichermediums in drei Dimensionen“ genannt werden soll [217], worin -kurz gesagt- ein 3D-Volumenspeicher auf Basis von Multiphotonenabsorption sowie eine veränderliche Linse per 3D-Veränderung der Brechzahl beschrieben wird- faszinierend!
 
149
„Tevista“ von Teijin (einem japanischem Chemieunternehmen).
 
150
Bei einer Punktgröße von 0,1 × 2 mm und einer Schichtdicke von 2 mm benötigte der Drucker eine Druckzeit von 4,5 h für ein Objekt von 70 × 50 × 54 mm.
 
151
Computerunterstütztes Konstruieren, spätestens bekannt seit Entwicklung der Programmiersprache APT (Automatically Programmed Tool), ab 1956 – am Massachusetts Institute of Technology (s. [223], S. 35), als „Erfinder“ der Bezeichnung „computer-aided design“ (und „-manufacturing“) gilt Douglas Ross [224].
 
152
Computerunterstützte Fertigung, auch hierfür wird Douglas Ross genannt, der tatsächlich 1959 computergestützt (per APT) einen Aschenbecher aus Aluminium fräste [224].
 
153
Die sogenannte „Parkettierung“ oder „Kachelung“ von Flächen durch kleinere geometrische Figuren (engl. „Tessellation“) ist grundsätzlich seit Platons Beschreibung der „platonischen“ Körper bekannt, Platons Oktaeder besteht aus 8 Dreiecken, Hull kann mit seinem Druckapparat SLA-1 allerdings bis zu 14.000 Dreiecke verarbeiten (s. [226], S. 50).
 
154
Neben all den bereits genannten werden die Franzosen André, de Witte und Le Méhauté als besonders unglücklich beschrieben, da diese kurz vor Hull einen 3D-Drucker entwickelt hatten [227], die Entwicklung durch den damaligen Anmelder (CILAS ALCATEL) jedoch nicht weiter verfolgt wurde [228].
 
155
Wobei der Name „Selective Laser Sintering“ erst in einer späteren Anmeldung (1989) von Beaman und Deckard auftaucht [229].
 
156
Wenn z. B. eine Kugel nicht nur als Halbkugel (Relief), sondern als volle Kugel gedruckt werden soll, dann müsste die hintere Form (die der Betrachter nicht sieht) ab dem Äquator nach hinten immer kleiner werden (also quasi eingeschnitten sein).
 
157
Aber auch hier nicht auf das Licht des Lasers begrenzt, sondern allgemein als Strahl beschrieben (z. B. Elektronenstrahl, Strahl energiereicher Teilchen, Röntgen- oder UV-Strahl und sogar einen Materiestrahl aus reaktionsfähigen Chemikalien) s. z. B. in [231] Ansprüche 8–14.
 
158
Dafür gab es dann 2011 den Innovationspreis des Landes NRW.
 
159
Selektives Laserschmelzen, SLM ist auch eine eingetragene Marke der SLM Solutions Group.
 
160
Z. B. von der schwedischen Firma Arcam, deren Gründer Larson 1993 ein Patent anmeldete, bei dem die Energie noch in Form von unspezifischen „Energiewellen“ ins Material eingetragen wurde [233], später war es dann die „Elektronenkanone“ [234], Arcam hält auch die Marke EBM (für „Electron Beam Melting“ = Elektronenstrahlschmelzen).
 
161
Schmelz-Filament-Fertigung, mit Filament (Faser) aus lat. filamentum = Fadenwerk.
 
162
RepRap ist die Abkürzung für „replicating“ und „rapid prototyping“, eine Machine, die ihre Teile selbst drucken kann und von jedermann nachgebaut werden kann. Das Open-Source-Projekt [236] wurde 2004 vom britischen Ingenieur und Mathematiker Bowyer entwickelt [237].
 
163
Verwendet werden natürlich auch die englischen Bezeichnungen 3D print, binder jetting oder inkjet 3D print.
 
164
Dazu gab es einige Erfindungen, die aber allesamt nicht über Prototypenstadium hinausgekommen sind; eine umfangreiche Zusammenstellung findet sich in [240].
 
165
Heute in Lettland ansässig [241].
 
166
Verein zur Förderung naturwissenschaftlichen Nachwuchses, der sich seit den 1990er Jahren mit der Entwicklung von volumetrischen Displays beschäftigt.
 
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Metadaten
Titel
Virtuelle Räume
verfasst von
Dr.-Ing. Armin Grasnick
Copyright-Jahr
2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Grundlagen der virtuellen Realität

Print ISBN: 978-3-662-60784-8

Electronic ISBN: 978-3-662-60785-5

Copyright-Jahr: 2020

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-60785-5_5