6DOF Motion Tracking mit Polhemus G4

Beitrag von Daniel Fütterer, erweitert (03/24) von Lukas Körfer

Abstract: Beschreibung des elektromagnetischen Motion Tracking Systems G4 des Herstellers Polhemus und dessen Software.

Das Polhemus G4 System erlaubt das Tracking von Positions- und Orientierungsdaten über magnetisch arbeitende Sensoren. Sender werden im Raum platziert und eingemessen/kalibriert, die Sensoren am zu messenden Objekt befestigt und an kabellose und tragbare Hubs angeschlossen. Diese übertragen die Daten an den PC, der wiederum diese Daten auswerten oder (wie in unserem Anwendungsfall) ins Netzwerk streamt, was beispielsweise mit der Befehlszeilenanwendung „g4export“ von einem Linux-System möglich ist. Eine Beschreibung und Bedienungsanweisung dieser Anwendung kann im eigenen Artikel zu g4export nachgelesen werden.

Hier ist eine Übersicht zum Hardware Setup:

Eine kurze Anleitung findet sich hier:

Die Software des Herstellers läuft auf Windows und Linux, ist via kodiertem UDP-Export kompatibel mit der Spiele-Engine Unity und besteht jeweils aus mehreren Komponenten für Registrierung, Kalibrierung, Monitoring und Übertragung (z.B. mit Named Pipe oder UDP). Darüber hinaus sind große Teile der Software Open Source, was die Entwicklung individueller Tools ermöglicht.

Unter Linux gibt es eine Suite aus mehreren Programmen:


g4devcfg:	Proprietäres Tool zur Konfiguration der Polhemus-Hardware (Dongle und Hub)
g4track_lib:	Bibliotheken zur Verwendung mit den anderen Programmen
createcfgfile:	Programm zur Erstellung der Config-Files (Aufstellung der Hardware)
g4display:	Grafische Anzeige der Sensor-Position und -Orientierung
g4term:	Textuelle Ausgabe der Sensor-Daten
g4export (Entwicklung von Janis Streib):	Kommandozeilenprogramm zur Übertragung der Sensordaten via OSC

Angewendet wird die Software in Kombination mit Programmen wie Max/MSP oder PureData, die in der Lage sind, den OSC-Stream der Sensordaten auszulesen und zu verarbeiten.

Eine Beispielanwendung wird im Projekt des Studenten Lukas Körfer realisiert: Speaking Objects.

Eigene Software Entwicklungen: Max-Patches

Weitere Entwicklungen von Janis Streib (inkl. Anleitungen):

Für weiterführende Ressourcen, siehe Menüeintrag zu Polhemus unter „Ressourcen“ (Nextcloud)