Methoden zur computergenerierten Darstellung räumlicher Gegenstände für Blinde auf taktilen Medien

Abstract

Diese Arbeit untersucht zunächst die existierenden Methoden, Blinden grafische Information zu vermitteln, wobei der Schwerpunkt auf die haptische, d.h. tastbare, Darstellung gelegt wird. Der Schwerpunkt der Arbeit widmet sich dem Ansatz, nicht die für Sehende entworfene Grafik mit visuellen Hinweisen zur Struktur und Position der dargestellten Gegenstände (optische Verdeckungen, perspektivische Verzerrungen usw.) tastbar zu machen, sondern vielmehr das Dargestellte selbst, also das Modell der Grafik zu präsentieren. Diese Präsentation wiederum geschieht gemäß den tastbaren Eigenschaften des Dargestellten, nicht gemäß optischer Verfahren. Die Darstellungsverfahren wurden aus Untersuchungen mit einem eigens entwickelten computergestützten Zeichenwerkzeug für Blinde gewonnen. Den Kern der praktischen Realisierung bildet ein haptischer Renderer, der die hier entwickelten Verfahren anwendet und neben gut tastbaren Darstellungen von 3D-Gegenständen auch Meta- Informationen zur Interaktion mit speziellen multimedialen Ausgabegeräten liefert. Ein solches Gerät ist ebenfalls hier entwickelt und beschrieben worden. Empirische Ergebnisse zeigen, daß die entwickelten Verfahren und Geräte durch ihre Unterstützung verschiedener Modalitäten (Tast- und Hörsinn) sowohl einen ersten Schritt zu einer möglichen Produktentwicklung darstellen, als auch der wissenschaftlichen Auseinandersetzung mit der Wahrnehmung gute Voraussetzungen bieten.

This work first explores existing methods to present graphical information to blind people; focus is put on haptic presentation, i.e. a touchable form of presentation. The work emphasises an approach which does not try to make the existing graphics touchable which were designed with sighted perceivers in mind and thus contain optic hints regarding structure and position of certain geometric features (e.g. occlusion or perspective distortion); rather the presented content itself, the model is presented. This presentation is performed in a way taking into account the specific features of haptic perception and of the haptic properties of the presented objects. These methods were extracted from experiments with blind participants using a drawing tool for blind people especially developed for them here. The core of the practical realisation is a haptic renderer which utilises the methods developed in this work. This renderer not only outputs drawings fitting blind people´s needs for haptic perception, but also provides meta-information for special multimedia display devices. Such a device has been developed here too, using audio and touch for interaction and presentation. Empirical results show that the devices and methods developed here not only may be further developed to a product but also offer a good foundation for further scientific research in computer science, psychology and other areas.