3D Human Body Reconstruction

Fraunhofer HHI digitalisiert den Menschen

| Redakteur: Jürgen Schreier

Das Fraunhofer HHI hat ein Kamerasystem entwickelt, mit dem Personen für den perfekten dreidimensionalen Eindruck gefilmt werden.
Das Fraunhofer HHI hat ein Kamerasystem entwickelt, mit dem Personen für den perfekten dreidimensionalen Eindruck gefilmt werden. (Bild: Fraunhofer HHI)

Den digitalen Zwilling für die virtuelle Welt erzeugt eine neue Kameratechnik des Fraunhofer HHI. Während der Aufnahme kann sich der Mensch in einem vorgesehenen Bereich frei bewegen. Das virtuelle Ebenbild stellt jede Geste und Bewegung realistisch dar. Zu sehen ist die Technologie auf der IFA 2017 in Berlin.

Wissenschaftler des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts HHI haben eine Methode entwickelt, mit der das realistische Abbild eines Menschen in eine virtuelle Welt übertragen werden kann. Die sogenannte 3D Human Body Reconstruction-Technologie nimmt reale Personen mit mehreren Kameras gleichzeitig auf und erstellt daraus dynamische 3D-Modelle, die sich sich natürlich bewegen. Vorgestellt wird diese Technologie auf der IFA 2017 (1. bis 6. September) in Berlin (Halle 26a, Stand 219a – Deutsche TV Plattform).

Kern des vom Fraunhofer HHI entwickelten 3D Human Body Reconstruction-Systems ist eine Stereokamera: Wie der Mensch mit seinen zwei Augen, nimmt sie die Person mit zwei Objektiven auf. Das stereoskopische Sehen führt dazu, dass sich Entfernungen gut abschätzen lassen, weil beide Augen aus einem etwas anderen Winkel auf ein Objekt blicken. Dadurch ergibt sich der dreidimensionale Eindruck.

Algorithmen extrahieren Tiefeninformationen aus stereoskopischen Kamerabildern

Um eine Person aus allen Richtungen im Detail aufzunehmen, setzt das Fraunhofer HHI derzeit mehr als 30 Kameras ein. Jede Kamera nimmt dabei nur einen Teil der Person auf. Die Herausforderung besteht darin, die einzelnen Kamerabilder so miteinander zu fusionieren, dass ein realistisches Gesamtbild entsteht.

Neben der Kameratechnik haben die Forscher auch Algorithmen entwickelt, die aus den stereoskopischen Kamerabildern sehr schnell Tiefeninformationen extrahieren können. Diese sind nötig, um die 3D-Gestalt einer aufgenommenen Person zu berechnen. Letztlich erzeugt der Computer aus den Kamerabildern ein virtuelles Modell des Menschen, das dann in die Szene übertragen wird.

Die generierte 3D-Oberflächenstruktur der Person weist dabei viele Details auf. So können beispielsweise Falten in der Kleidung oder Charakteristika im Gesicht wahrgenommen werden. Dadurch wirkt dieses Modell in Aussehen und Bewegung natürlich und realitätsnah.

Jede Geste wird realistisch dargestellt

Die "Fusion" der 3D-Informationen aus den verschiedenen Kamerabildern dauert nur wenige Sekunden – dann ist die Illusion perfekt. Das System überträgt das dreidimensionale dynamische Modell einer Person zügig in die virtuelle Realität. Ein Mensch kann sich bei der Aufnahme in dem dafür vorgesehenen Bereich frei bewegen. Das virtuelle Ebenbild stellt jede Geste und Bewegung realistisch dar.

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