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CAVE steht für CAVE Automated Virtual Environment. Diese Bezeichnung ist auch eine Anspielung auf das Höhlengleichnis aus Platos Politeia, worin der Philosoph ausführt, wie man von Projektionen (Schatten) an Höhlenwänden auf die Realität (Idealformen) folgern kann. Virtual Environment ist eine alternative Bezeichnung für VR, die den problematischen Begriff „Realität“ vermeidet. Der CAVE wurde speziell für die wissenschaftliche Visualisierung entworfen, und ist ein würfel förmiger Raum mit der Seitenlänge von ca. 3m. CAVEs können drei bis sechs Seiten mit Auf- und/oder Rückprojektion haben, wobei stets der Boden eine der angestrahlten Seiten ist. Dadurch bietet der CAVE genug Platz für Präsentationen für ca. 10 Personen gleichzeitig. Der originale CAVE hatte drei Seiten (links, vorne, unten), die mit Stereoausgabe für Shutter-Brillen mit einer Bildrate von 120 Hz versorgt wurden (60Hz effektiv). Heute werden meist vierseitige CAVEs benutzt, aber auch die logische Weiterentwicklung, ein sechsseitiger CAVE, wurde bereits realisiert, z.B. am Fraunhofer IAO in Stuttgart. Ein CAVE benötigt eine Technik für Head-Tracking. [LERE03]
Dies bezeichnet die laufende Eingabe der aktuellen Kopfposition und Kopforientierung des Benutzers. Hierzu kann z.B. ein Positionssensor (Tracker) an der ShutterBrille angebracht werden sowie in Bild 1 Durch eine geeignete Abwandlung der Methode der perspektivischen Projektion, mit der ein räumlich wirkendes 2D-Abbild einer 3D-Welt berechnet werden kann, ist es möglich, die Bilder für jeden CAVE-Bildschirm so zu berechnen, daß für den Benutzer eine annähernd nahtlose Ansicht der 3d-Szene entsteht. Hierzu wird für jede Leinwand eine perspektivische Projektion durchgeführt, bei welcher jeweils der gesamte Bildschirm als Projektionsebene dient, und die Augenposition als Projektionszentrum (wobei sich die Augenposition für jedes Stereobild aus der Trackerposition und der konstanten relativen Augenposition (relativ zum Tracker) leicht berechnen lässt). Hieraus geht jedoch auch hervor, daß die Projektion nur für einen Benutzer korrekt berechnet wird. Befinden sich noch andere Zuschauer im CAVE, so erhalten diese ein leicht verfälschtes Bild, das umso mehr verzerrt wird, je weiter sie sich vom Positionssensor des Hauptnutzers entfernen. Die Erfahrung zeigt, dass der visuelle Eindruck für jene Zuschauer dennoch überzeugend genug ist. Die Anforderungen an die Workstation, mit der ein CAVE betrieben wird, sind durch die multiplen Displays eher hoch, üblicherweise etwa eine SGI Onyx mit mehreren Grafik-Pipes, oder ein PC- Cluster aus entsprechend vielen Rechnern. [LERE03]
Informationen zu Objekten in der Animation werden durch Mouseover angezeit. Durch Anklicken des Anwenders wird beispielhaft der Datenfluss dargestellt.