Sinneswandel

Sinneswandel

Menschen hören, Menschen fühlen, Menschen sehen… diese Sinne brauchen wir fürs tägliche Leben. Wenn aber einer dieser Sinne wegfällt oder nicht ausreichend funktioniert, werden dadurch andere Sinne umso mehr geschärft. Was aber, wenn ein Sinn nötig ist, um sich in…

Menschen hören, Menschen fühlen, Menschen sehen… diese Sinne brauchen wir fürs tägliche Leben. Wenn aber einer dieser Sinne wegfällt oder nicht ausreichend funktioniert, werden dadurch andere Sinne umso mehr geschärft. Was aber, wenn ein Sinn nötig ist, um sich in der Umgebung zurecht zu finden? Wenn es nötig ist zu sehen, um den Stadtplan lesen zu können? Leider helfen bei diesem Problem auch andere besonders ausgeprägte Sinne nicht weiter. Noch nicht. Genau diesem Problem hat sich ein Forschungsteam der Technischen Hochschule (TH) Nürnberg angenommen. Es forscht an taktilen Karten, die es blinden Menschen ermöglichen sollen, sich durch ihren Tastsinn zurecht zu finden.

Problematische Lehre führt zu Revolution

Leichter gesagt als getan! Aber von Anfang an… Die Grundidee dieses Projektes ist purem Interesse des leitenden Professors geschuldet, der einst einer blinden Studentin die Geoinformatik lehrte. Auch in diesem Studienfach wird viel mit Karten gearbeitet, was den Professor vor diverse Herausforderungen stellte. Karten für Blinde sind nämlich so gut wie nicht vorhanden. Allerdings gibt es spezielle Apps für das Smartphone, die eine Karte auditiv darstellen können. Die blinde Studentin wies damals auf die umständliche und teils komplizierte Bedienbarkeit hin, was Timo Götzelmann so nicht auf sich sitzen lassen konnte, und er beschloss, sich dieses Problems anzunehmen. Seine Doktorarbeit half dabei entscheidend weiter; sie behandelte die Abstraktion von graphischen Sachverhalten, was auch ein wesentlicher Punkt bei der Herstellung für Karten ist. Nicht photorealistisches Rendering reduziert beispielsweise ein Satellitenbild auf die wichtigen Merkmale. Es ist nicht von Bedeutung, wie der Bewohner seinen Garten bepflanzt – der Fokus liegt auf der Straßenführung. Jede Karte hat einen Schwerpunkt: So gibt es Höhenkarten, Wanderkarten, Straßenkarten und unendlich viele mehr, aber bei jeder Karte wird ein gezieltes Rendering durchgeführt, um die Karte so einfach und übersichtlich wie nur möglich zu gestalten. Und das ist auch das Prinzip bei der Herstellung von Karten für sehbehinderte und blinde Menschen. Die Karteninhalte müssen so weit reduziert werden, dass der Tastsinn ausreicht, um zu erkennen, um was es sich handelt.

Google Maps für Blinde

Das war die Theorie, die einleuchtend klingt, aber Geld regiert die Welt und schon stand das erste Problem vor der Tür. Um überhaupt Karten herstellen zu können, wird ausreichend Datenmaterial benötigt. Im Internet sind zwar viele Daten und Karten verfügbar, jedoch kann man die Karten nicht einfach kostenfrei verwenden. Zum Glück gibt es ein Freiwilligen-Projekt, das sich Open Street Map nennt. Inhalt ist eine Datenbank, die geografische Daten beinhaltet. Das Projekt basiert auf einer Sammlung von GPS-Daten, die Freiwillige auf die Website laden und die Straßen und Points of Interest per Hand beschriften. Diese Daten dienen also als Grundlage für das Projekt. Nachdem es ein eher komplexes Thema ist, wurde zunächst das Ziel der Forschung genauer definiert. Als „Google Maps für Blinde, wenn man es plakativ beschreiben will. […] In ein paar Jahren sollen Blinde autonom ihr Informationsbedürfnis mit Hilfe von 3D-Druckern  befriedigen können“, beschreibt Götzelmann das Vorhaben. Die Idee ist also eine Website, auf der die User Stadtteile oder Straßenabschnitte suchen können. Aus diesem Kartenabschnitt wird dann ein 3D-Modell generiert, das anschließend von dem Benutzer mit einem entsprechenden Gerät ausgedruckt werden kann.

Neue 3D – Druckart sorgt für weniger Fehler

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Herkömmlicher 3-D Drucker der per Schmelzschichtung arbeitet

Momentan wird daran geforscht, wie der Ausdruck sein muss, damit er optimal genutzt werden kann. Dazu werden handelsübliche Consumer-3D-Drucker verwendet. Die ersten Versuche waren zwar ordentlich und auch für ein sehendes Auge schön anzusehen, denn der Ausdruck zeigte Gebäude und hatte in Brailleschrift auch Straßennamen aufgedruckt. Bei ersten Anwendertests wurde aber schnell klar, wie verwirrend viele Informationen für Blinde sind. Daher musste ein wesentlich stärkeres Rendering durchgeführt werden, um die Karten verständlich zu machen. Nach einigen Überlegungen und enger Zusammenarbeit mit den Probanden wurde ein erster Prototyp einer Karte erstellt, der tatsächlich verwendbar und verständlich war. Soweit so gut, aber jetzt stand noch das Problem der Herstellung und des Materials im Raum. Die Artefakte, die bei der Herstellung mit Consumerdruckern entstehen, das heißt kleine durch das Druckverfahren bedingte Unebenheiten, können leicht ablenkend oder verwirrend beim Erfühlen von Umrissen sein. Dabei ist die Rede von so genanntem Schmelzschichtungsdruckern, die eine Schicht nach der anderen mit geschmolzenen Kunststoff aufeinander druckt. Dabei hat man „wie bei einer Heißklebepistole Kunsststoffstifte, die man durch eine erhitzte Düse drückt“, erklärt Götzelmann.

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Der neue Formlabs 3D-Drucker, welcher mit UV-Lichtimpulsen flüssiges Harz punktgenau aushärtet.

Von einer Veränderung des Druckverfahrens, also von der Umstellung auf einen Steriolitografiedrucker, erhoffen sich die Forscher eine Minderung der Artefakte.Dabei wird mit einem Laser, der nicht stärker als ein gewöhnlicher Laserpointer ist und der mit Hilfe eines Spiegels gesteuert wird, in flüssiges, UV-aushärtendes Kunstharz gestrahlt. Der Punkt des Laserstrahls, der die Druckerflüssigkeit trifft, härtet dabei aus. Die Form ist an einem Teller befestigt, der Stufe für Stufe nach oben fährt, so dass der Laser Schicht für Schicht härten kann. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass es schneller, genauer und exakter druckt als ein Schmelzschichtungsdrucker. Er ist jedoch auch um einiges teurer in der Anschaffung. Wenn der Ausdruck dann qualitativ hochwertig und verständlich gestaltet ist, bleibt jedoch das Problem, dass zwar erfühlt werden kann, wie der Straßenverlauf ist und wo Häuser stehen, aber Straßennamen und Beschreibungen fehlen gänzlich. Dazu wurde speziell eine App entwickelt, die diesen Mangel beheben soll. Dabei wird seitlich an den Karten eine Art Strichcode aufgedruckt, der die für die App nötigen Daten beinhaltet. Die Daten werden ebenfalls aus der Datenbank von Open Streetmap gezogen. Das Programm kann dann verbal mitteilen, was der Kartenabschnitt zeigt und welche Besonderheiten darauf enthalten sind.

1 Comments

  1. Doris Keßler

    Hallo,

    ich bin Redakteurin des OHM-Journals und würde diesen Artikel gerne mit kleinen Änderungen in der kommenden Ausgabe abdrucken. Natürlich mit Nennung Ihres Namens als Autorin und mit Ihrer Freigabe des Textes.

    Sind Sie damit einverstanden?

    Viele Grüße

    Doris

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