charat v6.3 deutsch handbuch

CharAT ergonomics 1

CharAT V6.3virtual human engineering

handbuch

2 CharAT ergonomics

CharAT ergonomics 3

CharAT Ergonomics V6 3dsMAX plugin Handbuch

Copyright: Virtual Human Engineering GmbH2010

Herausgeber:

Virtual Human Engineering GmbHScharrstraße 7

70563 StuttgartHandelsregister Nr: HRB 732948

USt-IdNr.: DE269902333

Geschäftsführer: Dipl. - Des. Dipl. - Inf. (UNI) László Ördögh

in Kollaboration mit:

Technische Universität Dresden Fakultät Maschinenwesen

Institut für Technische Logistik und Arbeitssysteme Professur für Arbeitswissenschaft

D-01062 Dresden

und

Nexstep Consulting Kft. Hungary

4 CharAT ergonomics

CharAT ergonomics 5

Inhaltsverzeichnis:

1. Installation 7

2. Create human 13 2.1 Create from database 14 2.2Loadfrommaxfile 14 2.3Loadfromdummyfile 15 2.4 Build from components 15 2.5 Create from user database 16 3. Control/Monitor/Edit human 3.1 Graphics display 3.1.1 Display options 19 3.1.2 Tracker options 20 3.1.3 Camera/shadow 21 3.1.4 Track view 22 3.2 Main menue 3.2.1 Control 23 3.2.2 Monitor 23 3.2.3 Import/export 24 3.2.4 Load/Save 25 3.2.5 State Save/Undo 25 3.2.6 Help 25 3.3 Control human body 3.3.1 Body 27 3.3.2 Bone structure 31 3.3.3 Bone animation 41 3.3.4 Environment 49 3.3.5 Type select 53 3.3.6 Discomfort 59 3.3.7 Visibility 63 3.3.8 Body Forces 69 3.4 Monitor human 3.4.1 Human Body 75 3.4.2 Bones 76 3.4.3 Display & Visibility 77 3.4.4 Documentation 78 3.4.5 Monitor Body Forces 82 3.5 Edit human shape 3.5.1 Graphics 86 3.5.2 Morph 93 3.5.3 LipSync 103 3.5.4 File I/O 107 4. Appendix 113

6 CharAT ergonomics

1. Installation

Bitte beachten: Sie müssen Administratorrechte haben.

CharAT ergonomics 7

1. Installation

1. Wenn die 3dsMAX 2010, 2011 oder 2012 nicht auf Ihrem Computer installiert ist, bitte diese zuerst installieren.

2. “CharAT_63_64_2010_setup.exe” oder wenn Sie 3dsMAX 2012 haben “CharAT_63_64_2012_setup.exe” ausführen. Bitte beachten Sie das für Installation benötigen Sie die Administrator Rechte.

3. Die benötigten Dateien werden automatisch entpackt.4. Akzeptieren Sie die Lizenz Vereinbarungen.5. Als nächstes könne Sie ein Unterverzeichnis für die CharAT Ergonomics Datenbank Daten wählen. Der ein-gestellte Pfad ist:

C:\Users\YourUsername\Documents\CharAT-6\

Wenn Sie wollen ein andere Pfad für die CharAT Ergonomics Datenbank Daten eingeben bitte benutzen Sie die Change Button.

6. Nun ist die Auswahl des Setup-Typs möglich: entweder Standard(“typical”)oderbenutzerdefiniert(“custom”).WennSie 3DSMAX 2010 haben bitte wählen Sie der „complet“

8 CharAT ergonomics

Option. Wenn sie 3DSMAX 2010 Designer, 3DSMAX 2011 oder 3DSMAX 2011 Designer haben, dann wählen Sie “cus-tom” Installation Option.

7. Wenn Sie “custom” Installation Option gewählt haben, können Sie für die CharAT Ergonomics plugin Dateien einen selbsgewähltenPfaddefinieren.SelektierenSiePluginfor3DSMax 64 bit oder Shared data (Datenbank Daten) Option.

Der eingestellte Pfad für die Plugins ist:

C:\Program Files\Autodesk\3ds Max 2010\plugins

Der eingestellte Pfad für die Datenbank Daten:

C:\Users\Username\Documents\CharAT-6\

Wenn Sie wollen ein andere Pfad für die CharAT Ergonomics Plugin oder CharAT Ergonomics Datenbank Daten eingeben bitte benutzen Sie die Change Button.

8. Anschließend auf Weiter (“next”) klicken.9. Die Dateien werden auf die Festplatte installiert.10. Mit der Setup-Datei, die Sie ausgeführt haben, können Sie die installierten Dateien auch reparieren oder wieder deinstallieren.

CharAT ergonomics 9

Start1. Starten Sie 3dsMAX.2. Erstellen oder laden Sie ein CharAT-Objekt.3. Klicken Sie auf das CharAT-Objekt, um es auszuwählen.4. Klicken Sie auf Bearbeiten (“modify”), um die CharAT Ergonomics-Menüs zu öffnen. Register1. Das Register-Fenster zeigt die „Request code“ an.2. Senden Sie bitte ein e-mail mit der „Request code“ an Virtual Human Engineering GmbH-Hotline, um den „Li-cense code“ zu erfahren.

E-mail: [email protected]

3. Geben Sie den „License code“ in das Eingabefeld ein.4. Klicken Sie auf die Schaltfläche “Register”.5. Nun ist der CharAT Ergonomics-Plugin einsatzbereit.

10 CharAT ergonomics

7.Ein CharAT-Objekt erstellen

Wählen Sie in der Geometrie-Drop-Down-List CharAT aus. Im Roll-Menü “Object Type” (Objekt-Typ) erscheint die “Hu-man”Schaltfläche.WennSieihnanklicken,wirdergelb.Wählen Sie in einem der Sichtfenster eine Position aus und betätigen Sie die linke Maustaste. An der gewählten Posi-tion wird ein CharAT Ergonomics Objekt erstellt.Wenn Sie einen CharAT Human erstellen, haben Sie die Möglichkeit, die “AutoGrid”-Funktion (grid = Gitter) anzustel-len, die Ihnen helfen wird, den CharAT Ergonomics Objekt exakt zu positionieren.

CharAT ergonomics 11


2. Menschmodell erzeugen

Ein CharAT-Objekt kann aus Knochen-, Haut- und Morphelementen bestehen. Ein CharAT-Objekt hat wie alle anderen Objekte in 3D-Studio MAX einen Drehpunkt. Eine kinematische Kette ist aus Knochenelementen aufgebaut.Der Aufbauprozess beginnt mit der Aktivierung des Objekt-Erstell-Mechanismus, wenn Sie den Kartei-Reiter “Create” (Erstellen) rechts des Sich-tfensters im Kommandofenster auswählen.

Wählen Sie in der Geometrie-Drop-Down-List CharAT aus. Im Roll-Menü “Object Type” (Objekt-Typ) erscheint die “Human” Schaltfläche.WennSie ihn anklicken, wird er gelb. Wählen Sie in ei-nem der Sichtfenster eine Position aus und betäti-gen Sie die linke Maustaste. An der gewählten Po-sition wird ein CharAT Ergonomics Objekt erstellt.Wenn Sie einen CharAT Human erstellen, haben


Sie die Möglichkeit, die “AutoGrid”-Funktion (grid = Gitter) anzustellen, die Ihnen helfen wird, den CharAT Ergonomics Objekt exakt zu positionie-ren.„AutoGrid“ ermöglicht es Ihnen, CharAT Ergo-nomics Objekt automatisch auf der Oberflächeanderer Objekte zu erstellen, indem eine zeitwei-lige Konstruktionsebene generiert und aktiviert wird, die auf der Senkrechten zur angeklickten Oberflächebasiert.

Um die AutoGrid-Funktion zu nutzen, gehen Sie folgendermaßen vor:1. Aktivieren Sie die AutoGrid-Funktion im Objekt Type Rollout-Menü. Setzen Sie dazu einen HakenindieSchaltfläche.2. Wählen Sie mit einem Klick der linken Maustaste den “snaps toggle” Knopf auf der Hauptwerkzeugleiste aus (der Knopf ist im aktivi-erten Zustand gelb!) und rufen Sie mit einem Klick der rechten Maustaste das Einstellungen-Fenster auf. Öffnen Sie den “snaps” Kartei-Reiter. Wählen Sie die Ihren Absichten entsprechenden Einrast-Optionen aus.3. Bewegen Sie den Kursor über das Objekt,

an dem Sie das CharAT-Objekt ausrichten wol-len. Wenn die AutoGrid-Funktion aktiviert ist, wird der Kursor im Sichtfenster, das die ausgewählte Position anzeigt, hellblau hervorgehoben.Der Kursor umfasst eine X-Y-Z-Anzeige, um Ih-nen bei der Orientierung der Position des neuen CharAT-Objektes zu helfen. Wenn Sie ihn über das Objekt bewegen, richtet der Kursor die Z-AchseamLotzurOberflächeaus.

2.1 Generieren aus der CharAT-Datenbank mit


dem Typ Auswahl Dialog

Siehe Abschnitt 3.3.5 Typ Auswahl

2.2 Laden aus einer Max Datei

Gibt es ein oder mehrere CharAT-Objekte in einer 3dsMAX Szene, dann werden diese gemeinsam mit den 3dsMAX Szenariokomponenten ges-peichert.

Wenn das CharAT Plugin installiert ist und Sie eine 3dsMAX Datei laden möchten, die auch CharAT-Objekte enthält, dann werden die CharAT-Objekte mit dem 3dsMAX Szenario in dem Zustand herg-estellt, wie sie das letzte Mal abgespeichert wur-den. 2.3 Laden aus einer Dummy Datei Die Dummy Datei ist ein plattformübergreifendes ASCII Austauschformat, das die folgenden Kom-ponenten enthält: – Personenbeschreibung– Kinematische Struktur– Datenbank Organisation- Datenbank Inhalte– Bewegungsgrenzen– DiskomfortDefinition– KonfigurationderinversenBiomechanik– KonfigurationderAuswahlmarkierungfürdas immersive System– Materialbeschreibung für das immersive System– Skin Beschreibung– Beschreibung der Körperposition und Körperhaltung

Dummy-Datei laden1. Öffnen Sie den Kartei-Reiter “Modify” (Ändern) rechts des Sichtfensters im Kommand-ofenster, und wählen Sie ein CharAT-Ergonomics-Objekt im Sichtfenster aus.2. Öffnen Sie die “Laden” Dialogbox im CharAT Hauptmenü.3. Wählen Sie den .dummy Dateityp in der Dateityp Liste aus.4. Wählen Sie den gewünschten Dateina-men aus, um die entsprechende Datei zu öffnen.


2.4 Aufbau von Komponenten Der Arbeitsablauf beginnt mit der Generierung eines Standard CharAT-Ergonomics -Objektes. Folgen Sie dazu den Schritten, die im Abschnitt 2 ‘Ein CharAT-Objekt erstellen’ erklärt wurden. Damit wird ein default Körper-Objekt mit den de-fault Komponenten erstellt. Danach haben Sie die Möglichkeit, das default

Körper-Objektmit einemuserdefiniertenKörper-Objekt zu ersetzen, indem Sie mit Hilfe der ‘Load’ Funktion alle Komponenten gleichzeitig mit dem neuen Inhalt des ausgewählten .dummy Date-ityps überschreiben. Die Komponenten können aber auch einzeln mit Hilfe der ‘Import’ und ‘Load’ Funktionen geändert werden.Der Unterschied zwischen den ‘Import’ und ‘Load’ Funktionen besteht darin, dass die ‘Load’ Funk-tion den existierenden Inhalt mit dem neuen Inhalt überschreibt, solange die Import Funktion den existierenden Inhalt nur ergänzt. Im zweiten Fall wird der alte Inhalt auch beibehalten. Die Import Funktion kann nur für den *.cat-struct und *.cat-graph Dateityp angewendet werden.Zu den meisten Komponenten entspricht eine Da-teinamenerweiterung:

– Personenbeschreibung: keine– Kinematische Struktur: *.cat-struct– Datenbank Organisation: *.cat-morg- Datenbank Inhalte: *.cat-rmd– Bewegungsgrenzen: *.cat-mlim–DiskomfortDefinition:*cat-comf–KonfigurationderinversenBiomechanik:keine– Konfiguration der Auswahlmarkierung für dasimmersive System: keine– Materialbeschreibung für das immersive Sys-tem: keine– Skin Beschreibung: *.cat-graph– Beschreibung der Körperposition und Körper-haltung: *.cat-motion


Als Beispiel wird erklärt, wie Sie eine skin Bes-chreibung Komponente importieren können. Die anderen Komponenten können ähnlich geändert werden.1. Wählen Sie das CharAT-Körper-Objekt aus.2. Klicken Sie den ‘Modify’ Reiter.3. Klicken Sie das ‘Main’ Rollout-Menü.4. Klicken Sie den ‘Import’ Knopf.5. Wählen Sie den Pfad zu dem Objekt, das Sie importieren möchten. Die default Mappe ist C:\Program Files\Autodesk\3dsMAX2010\plugins\share\CharAT\graphic.Selectthe.cat-graphfileandclickOpen.

2.5 Generieren aus der Anwender Körpermaß-Datenbank

Der Arbeitsablauf beginnt mit der Generierung eines Standard CharAT-Körper-Objektes. Folgen Sie dazu den Schritten, die im Abschnitt 2. ‘Ein CharAT-OBjekt erstellen’ erklärt wurden. Damit wird ein default Körper-Objekt mit den default Komponenten erstellt (das default Körper-Objekt ist maskulin). Danach haben Sie die Möglichkeit, die Datenbankinhalte auszutauschen, indem Sie Ihre eigene *.cat-rmd Körpermaß-Datei laden. Ein Beispiel füreineKörpermaß-Datei findenSie imAppendix.

Um Ihre eigene *.cat-rmd Körpermaß-Datei zu laden, nehmen Sie die folgenden Schritte vor:Öffnen Sie das File I/O Rollout-Menü. Klicken Sie den “Load Masculin User DB” oder den “Load Feminin User Db” Knopf in der File I/O Gruppe. Das CharAT Datei Laden Fenster erscheint. Wählen Sie die “Database File” Option in dem Da-teityp Rollout-Menü. Suchen Sie die Mappe, die Ihre Körpermaß-Datenbank Datei mit der Date-ityperweiterung *.cat-rmd enthält. Wählen Sie die Datei aus und klicken Sie auf “Öffnen”.

Wichtige Bemerkung: Das default Körper-Objekt ist maskulin. Sollten Sie eine feminine Körper-maß-Datenbank anwenden, ist es wichtig, das de-fault Körper-Objekt zuerst mit Hilfe des Typenaus-wahldialogs mit einem femininen Körper-Objekt zu ersetzen. Wenn Sie die feminine Körpermaß-

Datenbank mit einem maskulinen Körper-Objekt verwenden, bekommen Sie keine Fehlermeldung, aber die Proportionen werden dementsprechend verzerrt erscheinen.


3. Hauptmenü

3.1GrafischeBildschirmanzeigeOptionen3.1.1 *Bildschirmanzeige Optionen

Die CharAT Bildschirmanzeige Optionen sind mit den üblichen Autodesk 3dsMax Bildschirman-zeige Optionen identisch.

Sie können die Darstellungsfenster, die Perspe-ktive und den Darstellungsmodus mit Hilfe der im linken oberen Ecke jedes Darstellungsfensters befindlichenKnöpfekonfigurieren.Sie können mit einem Klick der linken Maustaste


auf dem “+” Knopf in der linken oberen Ecke des Darstellungsfensters das Flyout Menü aktivieren, mit dessen Hilfe Sie unter anderem das Darstel-lungsfenster maximieren, wiederherstellen, deak-tivieren oder auch als aktives Darstellungsfenster feststellen können. Die Statistiken und die Gitter können angezeigt werden. Sie finden hier eineReihe von Navigationsmöglichkeiten in Form von Ansichtswürfel und Ansichtsnavigationslenkrad. Schließlich mit einem Klick auf “configure...”können Sie ein Einstellungsfenster aufrufen, in dem Sie unter den verschiedenen Karteireitern unzählige fortgeschrittene Einstellungsmöglich-keitenfinden. Mit dem mittleren Knopf kommen Sie zu dem Fly-out Menü, in dem Sie unter den verschiedenen Ansichten und zwischen Perspektive und ortho-grafische Darstellung wählen können. Der Textzwischen den eckigen Klammern zeigt die ak-tuelle Ansicht. Sie können zum Beispiel auf die vorherige Ansicht zurücksetzen. Lesen Sie bitte dazu die 3dsMax Anleitung, um mehr über die weiteren hier möglichen Funktionen zu erfahren.

Mit dem rechten Knopf wählen Sie den Anzeige-modus. Der Text zwischen den eckigen Klammern zeigt den aktuellen Anzeigemodus. Sie können denjenigen wählen, der Ihren Absichten am näch-sten kommt. Das Model können Sie als Draht-model (Wireframe), Model mit versteckten Linien (Hidden Line), glattes Model mit Lichtakzenten (Smooth+Higlights),flachesModel(Flat)oderalsflachesModelmitverstecktenDrachtmodel-Kant-en Darstellung anzeigen lassen. Es sind weitere spezielle Anzeigemodi unter dem Menüpunkt ‘OthervisualStyles’zufinden.DasFlyoutMenüermöglicht Ihnen, Einstellungen für Belichtung und Schattenwurf zu treffen. Dazu können Sie die Qualität von Durchsichtigkeit regulieren.

Die oberen und unteren Werkzeugleisten funk-tionieren auch wie gewohnt in 3 dsMax. Mit dem ‘Zoom Extents All’ Ikon wird Ihr Model allen Darstellungsfenstern angepasst. Sie können auch das ‘Zoom’ und ‘Pan view’ Ikon benutzen, um Ihr Model im Darstellungsfenster optimal zu plazie-ren. Durch den mittleren Mausroller können Sie hinein- oder hinauszoomen. Wenn sie die mittlere Maustaste gedrückt halten und sie ziehen (pan


funktion), können Sie das Model verschieben. Mit alt + der mittleren Maustaste gedrückt können Sie das Model im Darstellungsfenster rotieren.

3.1.2 Tracker Optionen

Der Körper jedes CharAT-Objektes ist mit sechs Bewegungskontroll-Würfeln, mit sogenannt-en Trackern, ausgestattet. Sie erscheinen auf dem Bildschirm in Form von grünen Würfeln. Sie steuern die zwei Beine, die zwei Arme, das Becken und den Kopf. Mit den Trackern wird die inverse Kinematik und Biomechanik des CharAT-Objektes kontrolliert.

Wenn Sie die Tracker Optionen anwenden möchten, dann sollen die ‘All targets on’ Kästch-en auf dem Body Kartei-Reiter des CharAT Kon-trollpaneles mit einem Hacken aktiviert werden. Die grünen Tracker-Würfel sind nur im aktivierten Zustand zu sehen.

Wenn Sie die Tracker bewegen möchten, wählen Sie diese zuerst aus. Weiters soll das ‘Select and Move’ Ikon auf der oberen Werkzeugsleiste ak-tiviert sein. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Tracker auszuwählen. Sie können mit einem Klick der linken Maustaste auf dem Tracker im Darstellungsfenster ausgewählt werden. Sie kön-nen aber auch alternativ mit dem Regionenaus-wahl Werkzeug der oberen Werkzeugsleiste aus-gewählt werden. Zu diesem Zweck wählen Sie zuerst die Form der Region in der drop-down Liste aus und dann die Maus mit der gedrückten linken


Maustaste solange ziehen, bis der Tracker erfasst ist. Eine gestrichelte Kurve stellt die Region dar. Es macht einen Unterschied, ob das ‘Window/Crossing’ Ikon auf der oberen Werkzeugsleiste ak-tiviert ist oder nicht. Im aktivierten Zustand muss das ganze Objekt sich in der Region befinden,um ausgewählt zu werden. Im nicht aktivierten Zustand reicht es, wenn ein Teil des Objektes in die Region fällt. Drittens können die Tracker auch nach Namen ausgewählt werden. In diesem Fall soll der ‘Display helpers’ Knopf auf dem ‘Select from Scene’ Panel aktiviert sein, um die Namen der Tracker in der Liste überhaupt zu sehen. Der ausgewählte Tracker erscheint in Selektionsfarbe.

Es ist ratsam, das Bezugskoordinatensystem ent-sprechend zu Ihrem Projekt und Ihren Absichten zu wählen. Die verschiedenen Optionen findenSie in der drop-down Liste der Hauptwerkzeug-sleiste. Die Optionen sind: View, Screen, World, Parent, Local, Gimbal, Grid, Working. Um Infor-mationen über den Unterschied zu erhalten, lesen Sie bitte die 3DsMax Anleitung. Aus unserer Sicht sind die drei wichtigsten Optionen: World, View und Local. Die default Option ist View, aber ihre Einstellung wird mit der Datei gespeichert.

Bewegen können Sie, wie gewohnt, entweder durch klicken auf einer der Koordinatenachsen oder durch klicken auf das kleine Quadrat zwisch-en zwei Koordinatenachsen. Im ersten Fall wird das Objekt in Richtung der entsprechenden Koor-dinatenachse bewegt. Im zweiten Fall ändert sich der Kursor zum Bewegen-Symbol und das Ob-jekt wird in der von den zwei Koordinatenachsen bestimmten Ebene bewegt. 3.1.3 Kamera / Schatten / Material Einstellungen für Sehfeldanalyse

Das CharAT Human Objekt muss für die folgen-den Schritte ausgewählt werden: Mit dem aus-gewähltem CharAT-Objekt klicken Sie auf den ‘Control’ Knopf des Hauptmenüs auf dem ‘Modify’ Panel. Die CharAT Control dialog box erscheint. Öffnen Sie die ‘Visibility’ Kartei-Reiter und in der ‘Eye attachment’ Gruppe wählen Sie die Kamera-Option der entsprechenden Augen. Jedes CharAT


Human Objekt hat drei Augen: linkes, rechtes und mittleres Auge. Das mittlere Auge entspricht der vom Gehirn gelieferten Synthese der von den zwei Augen gesehenen Bilder.

In einem der Darstellungsfenster klicken Sie den mittleren Knopf in der oberen linken Ecke des Darstellungsfensters. Klicken Sie auf den ‘Cam-era’ Menüpunkt und wählen Sie die gerade ge-nerierte Kamera. Die Standardkamera Namen sind ‘ CharAT -Humanxx Ocula_M Camera’, wo-bei xx für die Nummer des Human Objektes und M für ‘Mittlere’ (L für ‘Links’, R für ‘Rechts’) steht. Nachdem Sie die Kamera gewählt haben, wird das Darstellungsfenster schwarz oder nimmt die default Farbe an. Es ist bestimmt nicht das, was wir uns gewünscht haben. Um das Sehfeld aus-werten zu können, müssen noch einige Einstel-lungen vorgenommen werden. Vor allem muss noch ein entsprechendes Material mit etwa hun-dert Submaterialien dem CharAT-Objekt zugewi-esen werden. Eine kurze Erklärung ist hier nötig, um alles zu verstehen.

Das Sehfeld ist Teil des CharAT-Objektes. Wenn Sie ein CharAT-Objekt generieren, dann wird das Objekt, wie alle andere 3dsMax Objekte, mit einem default Material und in einer random gewählten Farbe generiert. Diese (nicht transparente) Farbe nehmen auch die Sehfelder auf. Die im Auge plazierte Kamera sieht dementsprechend eine nicht durchsichtige, default farbene Oberfläche,die ohne Belichtung natürlich schwarz erscheint. Um eine Sehfeldanalyse zu ermöglichen, sollen die Sehfelder mit durchsichtigen Submaterialien versehen werden. Wir müssen dem CharAT Hu-man Objekt ein entsprechendes, aus unzähligen Submaterialien bestehendes Material zuweisen. Folgen Sie zu diesem Zweck den untenstehenden Schritten.

Wählen Sie das CharAT Human Objekt aus und klicken Sie auf das ‘Material Editor’ Ikon auf der Hauptwerkzeugsleiste. Das Material Editor Fen-ster erscheint. Wählen Sie das ‘Get Material’ Ikon und das Material/Map Browser Fenster erscheint. In der ‘Show’ Gruppe setzen Sie einen Haken zu ‘Materials’. In der ‘Browse Form’ Gruppe wählen Sie ‘Mtl Library’ und anschließend ‘1-Default (Multi / Sub-Objekt)’. Sollte es nicht vorhanden


sein, klicken Sie ‘Open’ in der File Gruppe und wählen Sie ein CharAT Material (zum Beispiel: CharAT_material_V6.mat)aus.Siebefindensichbei Standard Installation in der Mappe C:\Program Files\Autodesk\3ds Max 2010\materiallibraries. Ziehen Sie (drag and drop) dieausgewählte Material-Datei auf eine nicht be-nutzte Kugel in dem Material Editor Fenster, dan-ach klicken Sie den ‘Assign Material to Selection’ Knopf. Das Charat Human Objekt soll zu diesem Zeitpunkt ausgewählt werden, um das Mate-rial anzunehmen. Sie können das Material Editor Fenster schließen.

Wir sind immer noch nicht fertig, eine Einstellung fehlt noch, um das gewünschte Ergebnis zu erz-ielen. Zu diesem Zeitpunkt sieht die in dem Auge plazierte Kamera das Innere des Kopfes. Die Si-chtkegel der Kameras muss beschränkt werden, damit der Kopf das Sehen nicht verhindert. Gehen Sie dafür zu einem anderen Darstellungsfenster


und wählen Sie die Kamera aus. Das Kamera Parameters Rollout-Menü erscheint. In der ‘clip-ping planes’ Gruppe aktivieren Sie ‘Clip Manually’. Der Sichtkegel erscheint. Sie können die ‘Near Clip’ und ‘Far Clip’ Werte in der ‘Clipping Planes’ Gruppe ändern.

3.1.4 track view Die Parameter eines CharAT-Objektes, die in dem Track View animiert werden können, können in zwei verschiedene Gruppen angeordnet werden:1. Knochenbezogene Parameter1.a Knochenparameter1.b Animationskanal bewegen1.c Bewegungserfassungsanimationskanal1.d Targetanimationskanal

3.2 Hauptmenü

Wenn Sie Änderungen auf dem Standard CharAT Human Object vornehmen möchten, dann klick-en Sie auf den ‘Modify’ Knopf. Das C CharAT Human Objekt für die nächsten Optionen muss ausgewählt werden. Öffnen Sie das ‘Main’ Roll-out-Menü. Vier Gruppen von Menüfunktionen ers-cheinen: Menu, File I/O, State, und Info.

3.2.1 Control

Wählen Sie Ihr C CharAT Human Objekt in einem beliebigen Darstellungsfenster aus und klicken Sie den ‘Control’ Knopf im Hauptmenü des Mod-ify Paneles. Die CharAT Control Dialog Box ers-cheint auf Ihrem Bildschirm, mit deren Hilfe Sie Einstellungen vornehmen und das CharAT Hu-man Objekt kontrollieren können. Die Funktionen werden in Gruppen organisiert und sind unter verschiedenenKartei-Reiterzufinden.Hier folgtein kurzer Überblick der Funktionsgruppen des Kartei-Reiters. Später werden die Funktionsgrup-pen detailliert erklärt.

‘Body’ Kartei-Reiter: enthält Schaltflächen, mitdenen Sie die inverse Biomechanik, bzw. die Ziel-punkte ein- und ausschalten können. Die Berüh-rungspunkte zwischen Körperteilen und Tracker können bestimmt werden, grafische Elementekönnen ein- und ausgeschaltet werden. CharAT


Pivotpoint Translation und Rotation Einstellungen befindensichauchhier.

‘Bone Structure’ Kartei-Reiter: physische Param-eter der Knochen können eingestellt und geän-dert, Verbindungen zwischen Knochen und an-gehängten Objekten können bestimmt werden, Bounding-Box Größe und Position Angaben sind möglich.

‘Bone Animation’ Kartei-Reiter: Sie können den Typ der Zielpunktanimation wählen, die Be-wegungsgrenzen modifizieren und die Bewe-gungsabhängigkeitendefinieren.

‘Environment’ Kartei-Reiter: Sie können hier für die Kollisions-Untersuchung Objekte aus der Umgebung auswählen.

‘Type select’ Kartei-Reiter: Sie können aus ei-nem Menü die unterschiedlichen Körperbautypen durch verschiedene Parameter zusammenstel-len. Die Parameter sind: Datenbank Region, Ge-schlecht, Kleidungsart, Alter, Perzentil, Somato-type, und Körperproportionen.

‘Discomfort’ Kartei-Reiter: Mit diesem Menü kön-nen Sie die Diskomfort Optionen nach Körperre-gion und die gewünschten Eingaben für Grafik-darstellung und Körperteil Abstützung einstellen.

‘Discomfort’ Kartei-Reiter: Hier können Sie die Bewegungsgrenzen von Auge und Thorso ein-stellen,diegrafischen DarstellungenvonSicht-feldernbeeinflussen,Augezielpunkteein- und ausschalten und die Zusatzelemente wie Kamera,LichtquelleundDisplaygrafikfürdieAu-gen ein- und ausschalten.

3.2.2 Monitor

Wählen Sie Ihr CharAT Human Objekt in einem beliebigen Darstellungsfenster aus und klicken Sie den ‘Monitor’ Knopf im Hauptmenü des Mod-ify Paneles. Die CharAT Control Dialog Box ers-cheint auf Ihrem Bildschirm. ‘Human Body’ Kartei-Reiter: Hier werden die Kör-

pertypinformationen, Körperposition und die Er-reichbarkeit Daten eingeblendet.

‘Bones’ Kartei-Reiter: Die ausgewählten Bone Daten sind zu sehen.

‘Display’ Kartei-Reiter: Es werden die Sicht-barkeitsanalyse Daten eingeblendet.

‘Documentation’ Kartei-Reiter: Mit diesen Op-tionen können sie die Output Daten, die sie haben möchten, in eine Datei einstellen.

3.2.3 Import/Export

Sie können CharAT Objekte mit den Import und Export Schaltflächen in der File I/O Gruppedes Main-Rollout importieren und exportieren. Beachten Sie, dass das Objekt für die folgenden Schritte ausgewählt werden muss. Klicken Sie auf den Button und öffnen Sie den Ordner, den Sie verwenden möchten.

3.2.4 Load/Save

Sie können Dateien mit dem Load und Save SchaltflächeninFileI/OGruppedesMain-Rolloutspeichern und laden.

3.2.5 State Save/Undo

Mit Save und Undo-Buttons im State Gruppe kön-nen Sie den CharAT Ergonomics Status speichern oder wiederherstellen.

3.2.8 Help

Für weitere Hilfe und Informationen klicken Sie aufdieSchaltflächeHilfeimHauptmenü.


Control humanbody

3.3.1 Body

Das CharAT Human Objekt muss für die folgen-den Schritte ausgewählt werden. Mit dem aus-gewählten CharAT-Objekt klicken Sie auf dem ‘Control’ Knopf des Hauptmenüs auf dem ‘Modify’ Panel. Die CharAT Control dialog box erscheint. Öffnen Sie die ‘Body’ Kartei-Reiter.In der Property Switch Board Gruppe Body Name Eingabefeld können Sie einer CharATFigurselbstdefinierteNamegeben.Mit der Define Target by Body Funktion ist esmöglich,dieseZielpunktedortzudefinieren,wodieExtremitätensichgeradebefinden.Der Button ist nur im Falle der Ulna_L, Ulna_R, Tibia_L und Tibia_R verfügbar. Durch das Drück-en des Buttons wird an den Enden der relevanten Körperteile ein Marker geschaffen und zur selben Zeit werden die inversen kinematischen Ketten eingeschaltet.

Mit der Init Spine Funktion können Sie die Wirbel-säule auf Nullstellung initialisieren.


Keep Posture Funktion wird verwendet, wenn die Körperhaltung nach Typwechsel unverändert beibehalten werden soll.

Mit der All Targets on/off können Sie alle invers-en Kinematik Zielpunkte ein- und ausschalten. Die Erreichbarkeits-Analyse Modul im Monitor Dialog funktioniert ausschließlich für die einge-schalteten Extremitätenzielpunkte. Falls die “all targets on/off”-Checkbox angekreuzt wird, werdenallevorhergehendendefinierteninversenkinematischen Ketten angeschaltet und die Kör-perteile reagieren entsprechend dieser Vorgaben. Das kann nur auf die inversen kinematischen Ketten Ulna_L, Ulna_R, Tibia_L und Tibia_R-Kno-chen angewandt werden. Nach dem Ausschalten der inversen kinematischen Ketten können die Körperteile weiterhin durch vorwärts gerichtete Kinematik (forward kinematics) bewegt werden. Wenn die Checkbox erneut angekreuzt wird, um die Reaktionen zu den kinematischen Ketten zu bewirken, so wird die neue Animation die bisheri-gen Animationen überschreiben, jedoch nur bei den Körperteilen, die auch Elemente der inversen kinematischen Kette sind.

Mit dem Invers Biomechanic Schalter ist es möglich, außer der inversen Kinematik Berech-nung auch die Berechnung von allen biomech-anischen Bewegungsabhängigkeiten zuzus-chalten. Die “Inverse Biomechanics” ergänzen die inversen Kinematiken und können ausschließlich an menschlichen Körpern (Masculin, Female, UHP) angewandt werden. Dies sind zusätzliche Algorithmen, um die koordinierte Bewegung ver-schiedener Körperteile zu berechnen. Entsprech-end der Lage und der Bewegung verschiedener Körperteile ändern alle angebundenen Körper-teile ihre Position. Zum Beispiel bewirkt das He-ben eines Beines die spezielle Umlagerung der Wirbelsäule und der Beckenknochen. Der Beck-enknochen folgt der Bewegung des Beines und geht in dieselbe Richtung, während die Wirbel-säule sich in die andere Richtung biegt. Der Al-gorithmus “inverse biomechnanics” berücksichtigt alle Positionsvorgaben, die relevant für die Ex-tremitäten sind. Der Umfang der Wirbelsäulenbe-wegung kann durch den “l-spline director param-eter” eingestellt werden.


Left Hand Contact: Bei der Festlegung des Ziels für den linken Arm klicken Sie auf eine der Op-tionen in der Left Hand Contact Gruppe. Wenn Sie eine andereTrackerDefinition als Standardverwenden, klicken Sie auf Ihre gewählte Option. Die Optionen sind Hand L Palm, Hand L Finger 2, Hand Finger L 3 und L Hand Default.

Right Hand Contact: Bei der Festlegung des Ziels für den rechten Arm, klicken Sie auf eine der Op-tionen in der Right Hand Contact Gruppe. Wenn Sie eine andereTrackerDefinition als Standardverwenden, klicken Sie auf Ihre gewählte Option. Die Optionen sind Hand R Palm, Hand R Finger 2, Hand R Finger 3 und Hand R Default.

Left Foot Contact: Bei der Festlegung des Ziels für das linke Bein, klicken Sie auf eine der Op-tionen in der Left Foot Contact Gruppe. Wenn Sie eineandereTrackerDefinitionalsStandardver-wenden, klicken Sie auf Ihre gewählte Option. Die Optionen sind Foot L Ball, Foot L Heel und Foot L Default.

Right Foot Contact: Bei der Festlegung des Ziels für das rechte Bein, klicken Sie auf eine der Op-tionen in der Right Foot Contact Gruppe. Wenn Sie eine andereTrackerDefinition als Standardverwenden, klicken Sie auf Ihre gewählte Option.


Die Optionen sind Foot R Ball, Foot R Heel und Foot R Default.

Body Graphics Group dient zur Änderung der Display-Optionen der Dummys. Mit den Kon-trollkästchen können Sie die Optionen ein- und ausschalten. Standardmäßig Knochen und Hautoptionen sind eingeschaltet, um die Knochen und Haut von Dummys sichtbar zu machen.Wenn Body Graphics view mat Schalter an ist, wird das lokale Koordinatensystem der Knochen angezeigt. Die Koordinatensymbole sind am Ziel der Knochen dargestellt. X-Koordinate- Achse wird mit grün markiert, während Y-Koordinate- Achse ist mit blau und Z-Koordinate-Achse mit roter Farbe gekennzeichnet sind. Diese Option ist nützlich, um im Raum die sogenannte Rotation-sachsendervorwärtsKinematikzuidentifizieren.Wenn Target angeschaltet ist, werden die Ziel-punkte der Koordinaten als rote Sternchen mar-kiert. Bei eingeschaltete Reach L und Reach R Optionen werden für die obere Extremitäten die Hüllkurven dargestellt.

Copy to Mesh Taste: Wenn Sie diese Taste betäti-gen, wird das CharAT-Objekt als starre Geometrie in die MAX Scene kopiert. Damit verliert diese Ge-ometrie jegliche Kontrollfunktionen und wird weit-er als normales Geometrie Element interpretiert. Wichtiger Hinweis: für Copy to Mesh Funktion gibt es keine Undo Funktion.

CharAT ROOT Position/Orientation

Mit CharAT ROOT Position / Orientation Gruppe können Sie translatieren und den Oberkörper drehen, indem Sie Ihre gewünschten Werte in dieEingabefeldereingeben.DiedefinierteTargetTrackers bleiben aber in derselben Position.


3.3.2 Bone structure Das Knochen-Selektions-Rollmenü macht es dem Be-nutzer möglich, einen neuen Knochen zu erstellen, einen bereits existierenden zu löschen oder einen Knochen innerhalb des ausgewählten CharAT-Objek-tes auszuwählen. Generell müssen Sie zuerst das CharAT-Objekt aus-wählen, innerhalb dessen Sie arbeiten möchten. Um das Objekt auszuwählen, benützen Sie die Auswahl-Funktion der Haupt-werkzeugleiste (“Main Toolbar Select”).

New Bone (Neuer Knochen): Mit der Schaltfläche “New Bone” erstellen Sie einen neuen Knochen am Ende des ausgewählten Knochens. Der ausgewählte Knochen wird dann der Elternteil des neuen Kno-chens. Der Startpunkt des neuen Knochens wird zu-gleich zum Endpunkt des Elternteils. Die Länge des neuen Knochens ist auf 50 mm definiert und die übri-gen Parameter werden ebenfalls mit Standardwerten initialisiert.

Control humanbone structure


Delete Bone (Knochen löschen): Mit der Schaltfläche “Delete Bone” wird der ausgewählte Knochen aus der kinematischen Kette entfernt. Wenn der gelöschte Knochen der Elternteil einer weiteren Kette war, wird der Elternteil der verbleibenden Kette die Wurzel (“ROOT”) der kinematischen Kette. Ein neuer Eltern-teil kann jederzeit ausgewählt werden.

Index: Jeder Knochen hat eine Identifikationsnum-mer, die automatisch vergeben wird, sobald der Kno-chen erstellt wird. Das Index-Feld zeigt die Identifika-tionsnummer des ausgewählten Knochens an. Durch die Pfeile rechts neben dem Eingabefeld kann die Identifikationsnummer des Knochens, den Sie aus-wählen möchten, angegeben werden. Wenn Sie ein-en Knochen auswählen, verändert sich die Farbe des entsprechenden Knochens im Drahtrahmen-Modus (“Wireframe-Mode”) von weiß zu rot. Jede Verände-rung von Parametern wird nun an diesem Knochen ausgeführt. Select (Auswählen): Wenn Sie in den Select-Modus wechseln, wird die Schaltfläche “Select” gelb und ein Knochen des zuvor ausgewählten CharAT-Objektes kann in einem der Sichtfenster ausgewählt werden, indem er mit der linken Maustaste angeklickt wird. Wenn dieser Unter-Auswahl-Modus aktiviert ist, ist die Auswahl eines Knochens ausschließlich innerhalb des zuvor ausgewählten CharAT-Objektes möglich und der Auswahl eines jeglichen anderen 3D-Studio MAX-Objektes wird vorgebeugt. Der ausgewählte Knochen wird im Wireframe-Modus rot, der Elternteil grün und seine Kinder gelb angezeigt. Die Parameter des ausgewählten Knochens erscheinen in den Eing-abefeldern des Rollmenüs “Bone-Base Parameters”.

Das Rollmenü “Bone-Base Parameters”

Name: Der Name des Knochens erscheint im Na-mensfeld. Anfangs ist es der automatisch generierte Name des Knochens, der jederzeit durch den Be-nutzer verändert werden kann. Der Name darf kein Leerzeichen enthalten und es werden nur die ersten 14 Stellen beachtet!!! Wenn eine kinematische Kette erstellt wird, ist es nützlich, Namen zu geben, die einfach interpretiert werden können (z. B.: Oberarm-knochen, dactylion1). Es macht die Handhabung der kinematischen Kette einfacher.

Director: Wenn “Director” aktiviert ist, beeinflusst der


Knochen die Bewegung anderer Knochen, er wird zu einem Antriebsknochen.

Length (Länge): Die Länge des Knochens wird in Milli-metern angegeben. Es gibt zwei verschiedene Arten, die Knochenlänge zu definieren. Der numerische Wert kann in das Eingabefeld eingegeben werden, er kann aber auch durch die Pfeile neben dem Eingabe-feld verstellt werden.

Rotord (Rotationsreihenfolge): Im Eulerschen Ro-tationssystem wird das Ergebnis einer Rotation hauptsächlich durch die Anordnung (oder Reihen-folge) der Achsen beeinflusst, um die die Rotation ausgeführt wird. Die Anordnung der Achsen kann für jeden Knochen einzeln definiert werden. Die aktuelle Reihenfolge wird durch die Buchstaben X, Y, Z in ent-sprechender Reihenfolge angezeigt und kann durch die Pfeile rechts daneben verändert werden.Möglichkeiten für Achsenreihenfolge einer Drehung siehe Handbuch S. 8 oben!

Texture Proj. (Texturprojektion): Die verschiedenen Körperteile können verschiedene Texturen haben. Die Projektionsmethode, wie die Textur des Mate-rialeditors auf den Körperteil projiziert wird, kann definiert werden. Die Projektionsmethoden um-schließen planare und zylindrische Projektionen.

No Object: Wenn der Radiobutton aktiviert ist, werden keine weiteren Objekte am Ende des Kno-chens generiert.


Kamera: Wenn die Schaltfläche “Camera Radio” aktivi-ert ist, wird ein Kameraobjekt am Ende des Knochens generiert. Eine Kamera kann am Ende eines jeden einzelnen Knochens generiert werden. Wenn die Knochenlänge auf 0.0 gesetzt ist, ist der Drehpunkt der Kamera derselbe wie der Optikfokus. Dies ist im Fall einer Bewegungskontroll-Kamerasimulation not-wendig. Mit dieser Methode kann eine synthetische subjektive Kamera erstellt werden. Die Parameter einer Kamera, die am Ende eines Knochens platzi-ert wurden, können, wenn nötig, verändert werden. Um die Parameter zu setzen, muss die Kamera aus-gewählt sein. Während der Animation folgt der Fokussier-Punkt der Kamera der Translation und Ro-tation am Ende des Knochens.

Dummy: Am Ende eines jeden Knochens kann ein Dummy-Objekt erstellt werden, das ein 3D-Studio MAX-Objekt mit einem Drehpunkt ist. Im Fall der inversen Kinematik wird dieses Dummy-Objekt au-tomatisch erstellt. (IK = Inverse Kinematik; MCTB = “Motion Capture Target Bone” = “Zielknochen für Bewegungserfassung “!). Externe Objekte, die Trans-lation und Rotation des Knochens übernehmen, kön-nen mit diesem Dummy-Objekt verbunden werden. Es gibt trotzdem einen großen Unterschied zwischen den hier erstellten Dummy-Objekten und den Dum-my-Objekten, die im Fall von inverser Kinematik oder MTCBs erstellt wurden. Während die hier erstellten Dummy-Objekte passive Dummies sind, die ihre Po-sition und Ausrichtung durch den Knochen erhalten, sind die letzteren aktive Dummies, die ihre Position von einem externen Gerät, z. B. einer Maus, erhalten.

BBox = Grenzbox (begrenzende Box): Wenn die Schaltfläche “BBox Radio” aktiviert ist, wird eine be-grenzende Box zum Knochen hinzugefügt. Die be-grenzende Box gibt dem Knochen Volumen und Masse. Die Parameter der Box können durch das Rollmenü “Bone-Physical Parameters” definiert und gesetzt werden.

Das Rollmenü “Bone-Connected Parameters”: Verbindung zum Elternteil (Verbindung zum vorhergehenden Element der kinematischen Kette). Diese Parameter definieren die Hierarchie und die Grundeinstellungen der kinematischen Kette. Die Grundregel ist, dass jeder Knochen nur ein Elternteil, aber mehrere Kinder haben kann.


Parent (Elternteil): In diesem Feld kann die Identifika-tionsnummer des Elternteils des ausgewählten Kno-chens angezeigt werden. Die Identifikationsnum-mer kann mit den Pfeilen rechts des Eingabefeldes verändert werden. Wenn die Nummer in diesem Feld verändert wird, springt der ausgewählte Knochen an das Ende des durch die Nummer angegebenen Kno-chens.

Bone text (Knochentext): Der Name des Elternteils wird unter der Identifikationsnummer des Elternteils angezeigt.

Select (Auswahl): Ein untergeordneter Auswahlmo-dus kann durch die Schaltfläche “Select” aktiviert werden. Wenn sie aktiviert wurde, leuchtet sie hell-grün und der Elternknochen kann per Linksklick der Maus in einem der Sichtfenster ausgewählt werden. Dieser untergeordnete Selektionsmodus verhindert, dass andere 3D-Studio MAX-Objekte ausgewählt werden können. Wenn der neue Elternteil ausgewählt wurde, ändern sich nicht nur die Identifikationsnum-mer im Eingabefeld und der Knochentext, sondern der ausgewählte Knochen wird auch ans Ende des neuen Elternteils springen.

Base Trs.: = Basisverschiebung, die eine relative Posi-tion festlegt (0. Animations”kanal”). Die X,Y,Z-Felder legen die relative Distanz des Startpunktes des aktu-ellen Knochens im lokalen Koordinatensystem zum Elternteil fest. Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten, die relative Verschiebung festzulegen:1. Der numerische Wert kann in die Felder eingegeben werden.2. Der numerische Wert kann mithilfe der Pfeile neben dem Feld verändert werden.3. Die relative Translation kann mit der Select- und Move-Funktion (Auswahl- und Bewegungsfunk-tion) der Hauptwerkzeugleiste ausgeführt werden.

Base Rot.: = Basis-Rotation, die die relative Rotation zum Elternteil festlegt (0. Animations”kanal”). Die Längenachse des Knochens ist immer die lokale Z-Achse. Die relative Rotation des aktuellen Knochens zum Elternteil wird durch die Basis-Drehwinkel im lokalen Koordinatensystem des Elternteils festgelegt. Die Startposition der Elemente der kinematischen Kette kann durch die relative Rotation bestimmt


werden. Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten, die relative Drehung auszuführen:1. Der numerische Wert kann in die Felder eingegeben werden.2. Der numerische Wert kann mithilfe der Pfeile neben dem Feld verändert werden.3. Die relative Drehung kann mit der Select- und Rotate-Funktion (Auswahl- und Rotationsfunk-tion) der Hauptwerkzeugleiste ausgeführt werden.

Aktive und passive Dummy-Objekte Bone Attach-ments: Aktive oder passive Dummy-Objekte können am Ende eines jeden Knochens erstellt werden. Ein passives Dummy-Objekt kann im Rollmenü “Bone-Base Parameters” erstellt werden, während ein ak-tives Dummy-Objekt im Rollmenü “Bone-Animation” mit dem Radiobutton “Normal” oder “MTCB” erstellt werden kann.Ein passiver Dummy erhält seine Position und Aus-richtung vom Knochen, während ein aktiver Dummy Position und Ausrichtung von einem externen Gerät, wie z. B. einer Maus, erhält. Ein anderes 3D-Studio MAX-Objekt kann mit dem Dummy-Objekt verbun-den werden, indem in der Hauptwerkzeugleiste die Option “Link and Select” (Verbindung und Auswahl”) genutzt wird. Das Dummy-Objekt kontrolliert die Be-wegungen des externen Objektes. Die Kommunika-tion zwischen dem Dummy-Objekt und dem verbun-denen externen Objekt wird durch die “Track View” realisiert. Um ein bewegliches externes Objekt einem CharAT-Objekt zuzuordnen, müssen folgende Schritte ausge-führt werden:1. Wähle ein CharAT-Objekt aus.2. Wähle einen Knochen aus mit der Funktion Modify ? Bone-Base Parameters ? Select.3. Setze ein Häkchen in die Checkbox Modify ? Bone-Base Parameters ? Dummy.4. Erstelle irgendein anderes 3D-Studio MAX-Objekt.5. Verbinde das Objekt mit dem Dummy-Ob-jekt mit der Hauptwerkzeugleiste, Funktion Select and Link.6. Lege die Tasten für die Bewegung des CharAT-Objektes mit “Keyframe Animation Controls” (Tastaturgesteuerte Animationskontrolle) in der Track View. Das verbundene Objekt wird den Bewe-gungen des Dummy-Objektes folgen.


Diese Methode ermöglicht es dem Nutzer, verschie-dene Werkzeuge zu einer kinematischen Kette oder zwei verschiedene kinematische Ketten miteinander zu verbinden. Zum Beispiel kann ein Schraubendre-her mit einer Hand und der Schraubendreher mit dem Sitz verbunden werden. Die mittels der Option aktiver oder passiver Verbindungsdummy (active or passive connect dummy) mit der kinematischen Kette verbundenen Objekte können mit jedem Stan-dard- oder Plugin-Bearbeiter bearbeitet werden. Dies hat den Vorteil, dass es nicht notwendig ist, das Ob-jekt von der kinematischen Kette in Form eines Hau-tunterobjektes “aufzuheben”, das Objekt kann jeder-zeit geändert oder angepasst werden. Das Menü Bone-Physcal Parameters: Die physischen Parameter eines Knochens werden benötigt, um die Daten, die für eine Diskomfort-Analyse erforderlich sind, zu definieren.

Der Bereich Bounding Box: Die Bounding Box (“Be-grenzende Box”) soll dem Knochen Volumen und Masse geben.


Size (Größe): Die Eingabefelder X, Y, Z beziehen sich auf die Länge, Weite und Höhe der Box. Die erford-erliche Größe kann von Hand oder durch die Pfeiltas-ten eingeben werden. Die Werte sind in Millimetern!

Position: Die Eingabefelder zeigen die Position der Bounding Box im lokalen Koordinatensystem des Knochens an.

Der Bereich Physical Parameters (Physische Param-eter)

Density (Dichte): Die Dichte der Bounding Box in kg/dm³. Die Masse der Bounding Box kann durch Volu-men und Dichte berechnet werden.

Added Weight (Zusatzgewicht): Es ist möglich, die Belastung von Körperteilen durch zusätzliche Ge-wichte zu simulieren. Im Eingabefeld kann die Masse dieses Zusatzgewichtes festgelegt werden.

Discomfort 1, 2, 3: Teil des CharAT-Systems ist ein Komfort-Modell. Das Modell beschreibt die Stellun-gen, die als komfortabel angesehen werden. Die Be-schreibung enthält die Rotationswinkel um die X,Y,Z-Achsen, gegeben im lokalen Koordinatensystem des Knochens, die für diesen Knochen bequem sind. Die in die Eingabefelder eingegebenen Werte sind Mul-tiplikationsfaktoren. Die Winkel werden mit diesen Faktoren multipliziert und somit legen sie die Fak-toren fest, in welchem Ausmaß die Knochenposition während der Komfort-Analyse berücksichtigt wird. Der Eingabewert muss zwischen 0,0 und 1,0 liegen.


Control humanbone animation

3.3.3 Bone animation

Inverse kinematische Typen

Normal: Eine normale inverse kinematische Kette ist eine einfache kinematische Kette, die aus zwei Knochen besteht, die durch eine bestehende Vor-gabe der translatorischen Bewegung des zweiten Knochens der Kette gesteuert werden kann. Eine Steuer-Marke (control-marker) wird am Ende des zweiten Knochens generiert, die angeklickt und bewegt werden kann. Die zwei Knochen der kine-matischen Kette folgen der Bewegung der Marke.

STB (Einzelner Vorgabeknochen): Am Ende eines einzelnen Knochens wird eine Steuermarke gen-eriert und die Position und Richtung des Kno-chens kann durch das Anklicken und Bewegen des Markers eingestellt werden.

Trans: Eine translatorische kinematische Kette ist eine kinematische Kette, die aus zwei Knochen besteht, von der der Endpunkt eines Knochens


entlang der Z-Achse des anderen Knochens translatiert werden kann.

Bone start (Knochenanfang): Man kann eine spe-zielle Art einzelner Zielknochen erzeugen, wenn die Quellparameter (?source parameter) eines Knochens auf den Basispunkt eines anderen Kno-chens (mit einer gewissen ID) verweisen. In die-sem Fall wird der Zielknochen der Bewegung des Basispunktes des Knochens mit der gegebenen ID folgen, wenn dieser seine Position verändert.

Bone end (Knochenende): Man kann eine spe-zielle Art einzelner Zielknochen erzeugen, wenn die Quellparameter eines Knochens auf den End-punktpunkt eines anderen Knochens (mit einer gewissen ID) weisen. In diesem Fall wird der Zielknochen der Bewegung des Endpunktes des Knochens mit der gegebenen ID folgen, wenn die-ser seine Position verändert.

Target Animation

Disabled (Deaktiviert): Wenn der Radiobutton ak-tiviert wurde, wird für den Knochen keine inverse Kinematikdefiniert.

Normal: Ermöglicht die Funktion des Knochens und seines Elternteils als eine inverse kine-matische Kette. Als Ergebnis wird ein aktives Dummy-Objekt am Ende des ausgewählten Kno-chens erstellt. Wenn das Dummy-Objekt aus-gewählt und bewegt wird, folgt die inverse kine-matische Kette der Position des Dummys. Sollte das aktive Dummy-Objekt gelöscht werden, kann die inverse Kinematik durch die Targetanimations-parameter kontrolliert werden.

MCTB (Bewegungs-Erfassungs-Target-Knochen): Wenn der Radiobutton aktiviert wurde, wird ein aktives Target-Dummy-Objekt am Ende des aktu-ellen Knochens erstellt, eine inverse kinematische Kettewirddefiniert,dieauseinemeinzigenKno-chen besteht.

Reverse (Rück-/Kehrseite/Umkehrung): Die Checkbox ist verfügbar, wenn der “Normal”-Ra-diobutton aktiviert ist, das heißt, dass eine inverse kinematischeKettedefiniertist,dieauszweiKno-chen besteht. Wenn der Target bewegt wird, tref-


fen die beiden Elemente der kinematischen Kette in einem positiven oder negativen Winkel zusam-men. Wenn ein Häkchen bei der “Reverse”-Checkbox gesetzt ist, wird der positive Winkel negativ.

World (Welt): Wenn ein Häkchen in diesem Feld steht, werden die Koordinaten des Targets als Koordinaten des Welt-Koordinatensystems inter-pretiert werden. Steht keines, werden die Koordi-naten als Koordinaten des lokalen Koordinaten-systems des Objektes gewertet.

Target Position: Die Position des Targets kann entlang der X,Y,Z-Achsen verschoben werden. Die Ausdehnung der Translation kann in den X,Y,Z-Feldern definiert werden, wenn der aktiveTarget-Dummy zuvor gelöscht wurde. Wenn der inversen kinematischen Kette ein aktiver Target-Dummy zugewiesen ist, sind diese Felder nicht verfügbar, sie zeigen lediglich die aktuelle Posi-tion an, die jedoch nicht verändert werden kann. Animation Channel (Animationskanal)

Translation: Der Knochen wird relativ zum Ende des Elternknochens entlang der X,Y,Z-Lokalach-sen des Knochens selbst verschoben. Folglich ist der Drehpunkt des Knochens der Endpunkt des Elternknochens. In diesem Fall ist es hilfreich, das lokale Koordinatensystem mit der Hauptwerkzeu-gleiste über die Option “Reference Coordinate System” (Bezugskoordinatensystem) zu aktivie-ren. Mit dieser Einstellung zeigen die Achsen, die am Startpunkt des Knochens erscheinen, das lo-kale Koordinatensystem des Knochens an. Es gibt drei verschiedene Wege, die Translation auszuführen:1. Der numerische Wert kann in die Felder eingegeben werden.2. Der numerische Wert kann mithilfe der Pfeile neben dem Feld verändert werden.3. Die relative Translation kann mit der Se-lect- und Move-Funktion (Auswahl- und Bewe-gungsfunktion) der Hauptwerkzeugleiste ausge-führt werden.

Rotation: Diese Eingabefelder sind für den 1. Ani-mationskanal relevant. Der Knochen wird in sei-

nem Drehpunkt um die X,Y,Z-Lokalachsen des Knochens in der Reihenfolge, die im Rollmenü “Bone-Base Parameters” unter der Option Rota-tion Order angegeben wurde, selbst gedreht. In diesem Fall ist es hilfreich, das lokale Koordi-natensystem wie oben beschrieben zu aktivieren. Es gibt drei verschiedene Wege, die Rotation aus-zuführen:1. Der numerische Wert kann in die Felder eingegeben werden.2. Der numerische Wert kann mithilfe der Pfeile neben dem Feld verändert werden.3. Die relative Drehung kann mit der Select- und Rotate-Funktion (Auswahl- und Rotations-funktion) der Hauptwerkzeugleiste ausgeführt werden.

Factorization (Faktorisierung): Diese Funktion er-möglicht es dem Nutzer, die Maße des Knochens und der verbundenen Haut zu ändern, ohne dabei die lokalen Parameter zu verändern. Der Effekt der Haut-Faktorisierung ist nicht der gleiche wie derEffektderGrafikbearbeitung,weildieFunktion“Graphics Editing” die lokalen Werte der Scheitel-punkte anpasst. Im Fall einer Haut-Faktorisierung werden die lokalen Werte der Scheitelpunkte mit


den gegebenen Faktoren multipliziert, um die Werte,diezurGrafikkarteübertragenwerden,zukalkulieren, aber die alten lokalen Werte werden durch die neuen nicht überschrieben.

Motion Rotation (Bewegungsrotation): Diese Eing-abefelder sind für den dritten Animationskanal rel-evant. Der Knochen wird in seinem Drehpunkt um die lokalen X,Y,Z-Achsen des Knochens selbst gedreht, in der durch die Option “Rotation Order” im Rollmenü “Bone-Base Parameters” gegebenen Reihenfolge. In diesem Fall ist es nützlich, das lo-kale Koordinatensystem wie oben beschrieben zu aktivieren. Die drei verschiedenen Arten, eine Ro-tation auszuführen, können Sie oben nachlesen.Die Werte, die in den Rotationsfeldern und den Bewegungsrotationsfeldern angegeben wurden, werden zusammenaddiert.

Vorwärts gerichtet kinematische Typen

Translation: Der Drehpunkt des neu geschaffenen Knochens ist durch den Endpunkt des vorherge-henden Knochens (parent Bone) vorgegeben. Der Knochen kann in jede Richtung relativ zu seiner Position rotiert und translatiert werden. Die relative Position des Knochens zum vorherge-henden Knochen kann durch die Verbindungspa-rameter (connect parameters) eingestellt werden. Der Knochen kann aus dieser Position translatiert werden, indem die Animation/Animationskanal/Translations-Parameter (Animation/Animation channel/Translation parameters value) gesetzt werden. Falls weitere Nachfolgeknochen existie-ren, die an den eigentlichen Knochen gebunden sind, so wird die ganze Kette translatiert.

Rotation: Jeder Knochen kann innerhalb der Spanne der DOF (Grad der Freiheit – Degree of Freedom) um die 3 Achsen herum rotiert werden, je nachdem, welche Sequenz durch die Ausgang-sparameter festgelegt ist.

Scale (Skalieren): Jeder Knochen kann zusam-men mit der zugehörigen Oberfläche (skin) inden Richtungen aller 3 Achsen im Rahmen der im DOF festgesetzten Parameter skaliert werden. DOF (Grad der Freiheit): Die Bewegung der Kno-chen kann beschränk werden. Die Parameter des


“Grad der Freiheit” (DOF - Degree of Freedom) werden benutzt, um den Bereich der freien Bewe-gungzudefinieren.MithilfedieserWertekanndieTranslation in den Richtungen aller drei Achsen und die Rotation um die relevanten Achsen begrenzt werden.

Die Checkboxen “Enable” - Enable Rotation: Mit den X,Y,Z-Checkboxen kann der Freiheitswert für jegliche Art der Rotation eingegrenzt werden. Wenn kein Häkchen bei einerCheckbox gesetzt wurde, wird die Rotation um die entsprechende Achse des Knochens verhindert. Die Festlegung der Werte “Min:” und “Max:”, die die Grenzen (“Limits”) der Rotation festlegen, sind nur sinnvoll, wenn die Rotation um die entsprech-ende Achse überhaupt aktiviert wurde!

Enable Translation: Dieselbe Auswirkung auf Translation wie die Checkboxen “Enable Rota-tion” auf die Rotation.

Enable Factorization: Mit den X,Y,Z-Checkboxen kann der Freiheitswert die Haut-Faktorisierung be-treffend eingegrenzt werden. Wenn kein Häkchen bei einer Checkbox gesetzt wurde, wird die Fak-torisierung der Haut entlang der entsprechenden Achse verhindert; die Dimension der Haut kann nicht verändert werden. Die Festlegung der Werte “Min:” und “Max:”, die die Grenzen (“Limits”) der Faktorisierung festlegen, sind nur sinnvoll, wenn die Faktorisierung im die entsprechende Achse überhaupt aktiviert wurde!

Der Bereich “Limits”: Eingabefelder für die Mini-mal- und Maximalwerte des Freiheitswertes, die für die Rotation, Translation und Faktorisierung entlang der drei Achsen relevant sind. Rechts ne-ben den Eingabefeldern sind Checkboxen “On:” (“Eingeschaltet”)sichtbar.SiesindohneEinfluss,wenn die Checkbox “Enable” zuvor nicht aktivi-ert wurde, da in diesem Fall die entsprechende Bewegung sowieso verhindert wird. Wenn die Checkbox “Enable” jedoch aktiviert wurde, entscheiden die Checkboxen “On:”, ob für die betreffende Bewegung Gren-zen gesetzt werden oder nicht. Falls kein Haken gesetzt wurde, ist der Knochen frei beweglich, andernfalls kann er nur innerhalb der gesetzten


Grenzen bewegt werden.

Rotationslimits: Wenn die entsprechende Check-box aktiviert wurde, ist die Rotation um die Ach-sen innerhalb der gesetzten Grenzen möglich. Die Werte werden in Grad angegeben.

Translationslimits: Wenn ein Haken bei der ent-sprechenden Checkbox gesetzt wurde, ist eine Translation entlang der Achse innerhalb der gege-benen Grenzen möglich. Die Werte werden in Mil-limetern angeben.

Faktorisierungslimits: Wenn die entsprechende Checkbox aktiviert wurde, ist eine Faktorisier-ung der Haut innerhalb der gesetzten Grenzen möglich. Die Werte müssen in skalaren Zahlen angegeben werden (z. B. 0,5-2,0). Assignment (Zuordnung): Die kinematischen Pa-rameter des vorhergehenden Knochens werden an die nachfolgenden Knochen weitergegeben und die Position der Knochen gemäß dieser Werte berechnet. Diese Parameterübernahme ist nicht nur in einer Vorgänger-Nachfolger-Bezie-hung möglich. Es ist genauso möglich, Knochen einander zuzuweisen, die keine Vorgänger-Nach-folger-Beziehung aufweisen und kinematische Parameter zwischen diesen Knochen aus-zutauschen.

Im Menü Bone-Assignment kann der Nutzer die Beziehungen zwischen den Bewegungen der Knochen festlegen. Die Daten des zweiten Ani-mationskanal leiten sich von der Bewegung des Quellknochens her und beeinflussen die Be-wegung des aktuellen Knochens. Wenn Sie die Beziehung zwischen der Bewegung von Knochen definieren, kann die Bewegung eines einzigenKnochens folglich jede beliebige Anzahl anderer Knochenbeeinflussen.Esmacht die Simulation der Bewegung von kine-matischen Ketten wie z. B. der Wirbelsäule leich-ter. Sie können die Bewegung der anderen Rück-enknochen mit der Bewegung eines einzigen Wirbels kontrollieren.

Source (Quelle): Durch die Auswahl eines Quellknochens legen Sie fest, von welchem Kno-chen der aktuell Knochen seine Animationsdaten


erhalten soll. Wählen Sie zuerst den Knochen aus, dessen Quellknochen Sie bestimmen wol-len. Um diesem Knochen auszuwählen, wird die Funktion “Select”, Rollmenü Bone-Selection” ge-nutzt. Der ausgewählte Knochen färbt sich rot, der Elternknochen wird grün, die Kinder werden gelb und der Quellknochen färbt sich falls vorhanden blau. Im Eingabefeld “Source:” des Rollmenüs Bone-Assignment erscheint die Nummer des Quellknochens, unter diesem Eingabefeld ist der Name des Quellknochens sichtbar. Wenn zuvor noch kein Quellknochen festgelegt wurde, ers-cheint im Eingabefeld -1, darunter wird der Text “No Assignment” angezeigt. Der neue Quellkno-chen kann folgendermaßen ausgewählt werden: Die Nummer des Quellknochens kann von Hand eingegeben, mit den Pfeiltasten festgelegt oder miteinemKlickaufdieSchaltfläche“Select”undanschließender Auswahl per Maus aus den Sicht-fensterndefiniertwerden.

Select: Auswahl des Quellknochens wie oben erk-lärt.ACHTUNG: Die Daten des ersten und zweiten Animationskanals werden zusammenaddiert!!!

Set (Festlegen): Diese Schaltfläche macht dieFestlegung der Zuweisungen bequemer. Die Schaltfläche erstellt eine direkte Korrelationzwischen Quell- und Target-Knochen, die jeder-zeit später wieder verändert werden kann.

Clear: Löscht alle Zuweisungen.

Kalkulation der Zuordnungsdaten: Die Daten des zweiten Animationskanals werden laut dem Aus-druck ganz unten auf S.22 im Benutzerhandbuch kalkuliert.


Control humancollision

environment

3.3.4 Kollision Environment Das Menü “Collision Environment” (“Kollision-sumgebung”): Dieses Menü ermöglicht die Fes-tlegung einer Kollisionsentdeckungsumgebung in der Szene. In dieser Umgebung können ein oder mehrereNetzobjekte identifiziertwerden,diemitdem mechanischen oder menschlichen Körper kollidieren sollen.

Checkbox “enable”: Wenn diese aktiviert ist, wird der Kollisionsentdeckungsprozess, nachdem alle Animationsinteraktion stattgefunden hat, ausge-führt.

Get Object (Objekt aktivieren / festlegen): “Get Mesh”-Schaltfläche auswählen, Funktionen Se-lection und “Get Mesh” werden aktiviert. Im Si-chtfenster Geometrie auswählen, die für die Kol-lisionsdetektion genommen werden soll.

Remove (Entfernen): Einen der Kollisionsgeom-etrienamen von der Kollisionsobjektliste aus-


wählen, danach “remove” anklicken und das Ob-jekt wird aus der Kollisionsdetektionsumgebung (KDU) entfernt.

Kollisionsdetektionssignale im Szenario: Das erste Signal bei Kollision im wireframe- oder see-through (“Durchguck”-) Modus: Die Farbe des Knochengrafikelementes ändert sich inviolett, wenn der Körper kollidiert. Im Modus smooth+highlights ändert sich die Kleidungsfarbe (82 ) zur Kollisionssignalfarbe (99).


Control humanbodytype select

3.3.5 Type select Radiobuttons Male, Female (Männlich/Weiblich): Über die Auswahl der Option “Feminin/Maskulin/UHP (Unisex Mensch-Phantom) ist es möglich, Database-kontrollierte menschliche Dummies zu erstellen. Clothing (Kleidung): Wenn auf die Arbeit anthro-pometrische Daten angewandt werden, muss die Auswirkung der Kleidung auf die Größe und Per-formance der Person in Betracht gezogen werden. Die Kleidung ist hierbei ein wichtiger Faktor, wenn die korrekte Größe von Arbeitsplätzen festgelegt wird, ebenso die Körpergröße und die Augenhöhe in sowohl sitzender als auch stehender Stellung und um Kontrollelemente entsprechend zu ge-stalten. Es wurden drei Kleidungsvarianten gestaltet:1. Arbeiter (worker – Arbeitskleidung für Durchschnittstemperaturen mit Schuhen)2. Büro (office – Bürokleidung für normaleTemperaturen inklusive der Schuhe)


3. Haut (skin – Overall für normale Temperaturen mit Schuhen)4.EskannbenutzerdefinierteKleidungsgeometriezur Anwendung kommen Region: Durch diese Liste kann die Daten-bank-Region eingestellt werden. Die grafischenRepräsentationsdimensionen werden über den regionalen Datenbank-Inhalt generiert. Die Kör-perteile werden proportional durch die Datenbank-Maßdimensionen in der Relation zur Standard-Körpergrafikdarstellungvergrößert/verkleinert. World database database Wilson/Ross 1976 database GLOBAL UHP 2005 database DIN EN ISO 3411:2007 continent AMERICA regio_01_Nord_America database nasa std 3000 database Schmidtke regional database Bodyspace USA regio_02_Latin_America_1 database Schmidtke regional


regio_03_Latin_America_2 database Schmidtke regional continent EUROPA regio_01_North_Europe database Schmidtke Regional database Bodyspace Sweden regio_02_Midle_Europe database AA database DIN 33402-2:2005 database HdE database Schmidtke Regional database Bodyspace Italy database DIN 33402 Italy regio_03_East_Europe database Smidtke regional database Bodyspace Poland database Bodyspace Rusland regio_04_SouthEastEurope database Smidtke regional database DIN 33402 Yugoslav database DIN 33402 Turkey regio_05_France database Smidtke regional database Bodyspace France regio_06_Iberian_Peninsula database Smidtke regional regio_07_England database Bodyspace BSIPP 7317-DIN 5566

europa UHP europa Europe AE Nr.108:1989 continent AFRICA 3

regio_01_North_Africa database Smidtke regional regio_02_West_Africa database Smidtke regional regio_03_SouthEast_Africa database Smidtke regional

continent ASIA 4 regio_01_Near_East database Smidtke regional regio_02_North_India database Smidtke regional regio_03_South_India


database Smidtke regional regio_04_North_Asia database Smidtke regional regio_05_South_China database Smidtke regional database Bodyspace Hong-KongChinese regio_06_SouthEast_China database Smidtke regional regio_07_Japan database Smidtke regional database Japan old database Japan young continent AUSTRALIA 5 regio_01_Australia database Smidtke regional Age (Alter): Über den Schieberegler kann es ver-stellt werden.

Percentil: gibt den prozentualen Anteil der Per-sonen einer Bevölkerungsstichprobe an, die kleiner sind als das angegebene Perzentil z. B. P5: 5% sind in dem Maß kleiner oder so groß wie hierdurch festgelegt

Akzeleration: Hier können die statistischen Wach-stumsraten eines Volkes pro Jahrzehnt eingestellt werden.

Proportion: gibt das Verhältnis von Rumpflängezu Beinlänge an. Korrekturen müssen in folgen-den Fällen vorgenommen werden: Japaner und andere Orientalen haben normalerweise etwa dieselbe Sitzhöhe wie Europäer, aber ihre Arme und Beine neigen dazu, kürzer zu sein. Schwar-zafrikaner haben im Vergleich zum Rumpf hinge-gen längere Arme und Beine.

Die Auswahlknöpfe ermöglichen dem Benutzer, eine Korrektur der Basisproportionen vorzunehm-en:

normal: Rumpf- zu Beinlänge ausgewogenshort leg: kurze Beine, langer Rumpflong leg: lange Beine, kurzer Rumpf

Somatotype: Die Technik des “Somatotypings” wird genutzt, um Körperform und –zusam-


mensetzung abzuschätzen. Der Somatotyp ist als dieQuantifikation der aktuellen Form undKom-position des menschlichen Körpers definiert. Erwird als eine 3-Ziffern-Einschätzung, die Endo-morphie-, Mesomorphie- und Ectomorphiekom-ponenten darstellt, immer in dieser Reihenfolge angegeben. Endomorphie gibt die relative Dicke an, Mesomorphie die relative Muskel-Skelett-Ro-bustheit und Ectomorphie die relative Geradlinig-keit / Schlankheit eines Körpers.

Somatotyp-Kategorien: Zentral: Keine Komponente unterscheidet sich um mehr als eine Einheit von den anderen beiden.Endomorph: Endomorphie dominant, Mesomor-phie und Ectomorphie sind mehr als 1,5 EH nied-riger.Endomorph-mesomorph: EnM und MM gleich (oder nicht mehr als 1,5 Unterschied), EcM ger-inger.MM: MM dominant, EnM und EcM mehr als 1,5 geringerMM-EcM: usw.

Datenquelle:THE HEATH-CARTER ANTHROPOMETRIC SO-MATOTYPE Instruction Manual

J.E.L. Carter, Ph.D.Department of Exercise and Nutritional SciencesSan Diego State UniversitySan Diego, CA. 92182-7251. U.S.A.


Control Human

discomfort:static

biomechanicalforce prediction

3.3.6 Diskomfort Die Option Diskomfort-Analyse berechnet die Dis-komfortwerte der sich aus einer jeglichen Anima-tionshandlung ergebenden Körperstellung. Die aus dieser Analyse resultierenden Daten können in eine ASCII-Code-Datei exportiert werden über File ? Export ? Posture Analysis.

Diskomfort-Analyse-Diagramm

Die Endergebnisse der Diskomfortanalyse kön-nen im Sichtfenster unter verschiedenen Op-tionen angezeigt werden.Übersetzung der BildbeschriftungLinke Seite:zeigt die Datenkomponenten– Diskomfortprozentsatz– Gelenkbewegung– Gelenkwiderstand– Drehpunkt der Körperkette am Ge-lenk zeigt die Diskomfortwerte– für das Rückgrat


– für linken und rechten Arm– für linkes und rechtes Bein– für die linke Hand– für die rechte Hand Rechte Seite:zeigt die Datenkomponenten in Nm– normale Kraft auf das Gelenk (X-Komponente)– normale Kraft auf das Gelenk (Y-Komponente)– normale Kraft auf das Gelenk (Z-Komponente)– normaler Kraftvektor auf Gelenk– Die Option Permanent ermöglicht die Aktu-alisierung des Diskomfortanalysendiagramms während der Animation

Note: The discomfort analysis is based on:

NASA STD 3000 Man-Systems Integration Stan-dards (MSIS) Volume I Revision B July 1995

Page 82-108

3.3.4.3 Neutral Body Posture Data Design Requirements 3.3.6.3.2 Body Segment Volume Data Design Require-ments 3.3.7.3.1.1 Whole-Body Mass Data Design Requirements 3.3.7.3.1.2 Body Segment Mass Data Design Requirements

DonB.Chaffin,GunnarB.J.Anderson,BernardJ. Martin OCCUPATIONAL BIOMECHANICS


Third Edition 1999 by John Wiley & Sons

Chapter 3 page 65-89

3.1 Measurement of physical properties of body segments3.1.1 Body-segment link length measurement methods3.1.2 Body-segment volume and weight3.1.3 Body-segment locations of center of mass3.1.4 Body-segment inertial property measure-ment method

3.2 Anthropometric data for biomechanical stud-ies in industry3.2.1 Segment link length data3.2.2 Segment weight data3.2.3 Segment mass center location data3.2.4 Segment moment-of-inertia and radius-of-gyration data


Control humandisplay visibility

Christiane KamusellaTU Dresden

Professur für Arbeitswissenschaft

3.3.7 Visibility

Das Ergonomie-Tool “Sichtanforderungen an Anzeigeeinrichtungen” besteht aus der Regis-terkarte “Visibility” im Control Dialog und aus der Registerkarte “Display” im Monitor-Dialog. Beide bilden zusammen eine Einheit. Zusätzlich erfolgt eine Dokumentation aller berechneten Daten im Monitor-Dialog in der Registerkarte Dokumenta-tion.

Im “Visibility” kann man die physikalischen Gelen-kwinkelgrenzen für Auge, Kopf, Körper ein-stel-len, Sehfelder und Augenanhänge (Kameras, Spotlichter, Display) sowie Steuerelemente set-zen. Das “Visibility”-Control-Menü dient insgesa-mt der Voreinstellung von Sichtparametern und Steuerelementen, die im Display-Monitor-Dialog berechnet, kontrolliert und bewertet werden.Im Block Eye-Target werden über Betätigung des SchaltersDefineDefaultTargeteinTargetinStan-dardeinstellung erzeugt. Ist der Targetschalter an, wird das Target auf der Horizontalen in Augpunk-thöhe in 1m Entfernung zum Auge eingeblendet:


ocula_M_Target: Steuertarget für das Mit-tenauge (binokulares Sehen)Das Target ist in der Liste nach Namen von 3ds-max als Objekte aufgeführt.

In der Standardeinstellung sind rechtes und linkes Auge parallel ausgerichtet (Fernpunkt). Ocula_M_Target ist mit dem rechten und linken Auge derart verbunden, dass darüber auch Vergenzen ges-teuert werden können. Wir der ocula_M-Target zum Auge herangeführt, dre-hen rechtes und linkes Auge gegensinnig ein (Konvergenz). Rückt der ocula_M-Target vom Auge weg, werden rech-tes und linkes Auge parallel ausgerichtet. Das sieht man am besten, wenn im Eye Attachments rechte und linke Augenkamera aktiviert werden. Im Eye-Attachment werden über die Schalter left-Camera, middle-Camera, right-Camera diese Ka-meras sichtbar, mit Off unsichtbar.

Das Target verkörpert Sehziele. Es kann mit Se-hobjekten verknüpft werden. Dabei kann das Sehziel in der Hierarchie ein übergeordnetes steuerndes Objekt darstellen. Die Verknüpfung kann auch umgekehrt aufgebaut werden.

Über den ocula_M_Target erfolgt gleichzeitig eine sequentielle Auge-Kopf-Körper-Steuerung. Sin-nvollerweise sollte hier nur die mittlere Augenka-mera aktiv gesetzt werden, da i. allg. das binoku-lare Sehen von Interesse ist.


Max.Limits nutzt NICHT diese Werte (Fel-der sind daher ausgegraut )

Die Bewegung von Auge, Kopf und Körper kann innerhalb von maximalen Gelenkwinkel-grenzen und von Komfortwinkeln erfolgen. Die Winkel kön-nen für beide Bereiche voreinge-stellt werden. Die Startposition dafür ist eine aufrechte Körper-haltung. Daher ist zuvor der Schalter Init Spine zu betätigen, um die Startposition zu setzen.

Hinweis: Dieser Schalter sollte zu Beginn der Bearbeitung getätigt werden, Verknüpfungen der Steuertargets mit Sehzielen und die Zuschaltung von Augenka-meras sollte nachrangig vorgenommen werden, da sonst die Standardstellung nicht definiert er-zeugt werden kann.

Mit dem Schalter Max.Limits werden die maxi-malen Gelenkwinkelgrenzen als Bewegungs-grenzen genutzt. Diese Bewegungsgrenzen werden allerdings nicht in die Limit of Movement-Felder eingetragen, sondern werden in der Reg-isterkarte Bone animation unter Limits verwaltet.Bei Betätigung des max.Limit-Schalters werden im Visibilty die Limit-Dateneingabefelder aus-gegraut, so dass man optisch darauf aufmerksam wird, dass die Werte in diesen Feldern NICHT die maximalen Grenzwinkel verkörpern. Mit Betäti-gung des Max.Limit-Schalters wer-den Daten aus dem Bone animation-Limit-Bereich (Registerkarte bone animation) genutzt. Diese Max.Limit-Werte können demnach nur in der Registerkarte Bone animation unter dem Feld Limits eingesehen und verändert werden.


Um Werte für die maximalen Gelenkwinkelgren-zen festzulegen oder jederzeit zu ändern, sind demnach in der Registerkarte Bone animation für die betreffenden Bones unter Limit Rotation-swerte einzutragen.Bewegung Auge: Bone ocula_M (Index 85)Bewegung Kopf: Bone C-Spine (Index 90)Bewegung Torso: Bone L-Spine (Index 89)ACHTUNG: in Standardeinstellung haben diese Bones bereits Maximalwerte, die physiolo-gisch nicht überschritten werden dürfen. Man kann demnach nur niedrigere (sub)maximale Gelenk-winkelgrenzen festlegen. Werden höhere Werte eingetragen, nutzt CharAT diese nicht, sondern greift programmintern auf die maximalen Stan-dardwerte zu. Die Überschreibung der Max.Lim-its in der Registerkarte Bone animation sollte demnach also eher die Ausnahme bleiben, wenn zulässige Grenzen gegenüber Komfortwerten ab-gegrenzt werden sollen. Die Schritte zur Einstel-lung werden hier trotzdem aufgezeigt.ACHTUNG: Bevor diese Werte überschrieben werden, sollten sie in einer Datei gespeichert werden, um sie jederzeit wieder abrufen und CharAT zuweisen zu können. Die Wertzuwei-sung gilt für alle Perzentile eines Geschlechts, muss also für die Geschlechter getrennt erneut vorgenommen werden. Die Speicherung erfolgt in einem motion-limit-Filetyp. Das geschieht wie folgt: Befehlspalette > File I/O > Save > Dateityp: motion-limit > Name der Datei festlegen, z. B. maxgelenkwinkel: es entsteht die Datei maxgelen-kwinkel.motion-limit.Dieser Schritt sollte auf jeden Fall zu Beginn einer Nutzung des Visibility-Tools ausgeführt werden, auch wenn die Limit-Werte in der Registerkarte Bone animation nicht überschrieben werden.Um für den betreffenden Bone Werte zu ändern, ist dieser Bone zu selektieren:

Beim Eintragen der Limits ist die Rotationsachse für die Gelenkfreiheitsgrade zu beachten:Es existieren folgende Beziehungen:Unter Min sind jeweils negative Werte und unter Max jeweils positive Werte einzutragen.Bewegung Auge (ocula_M, Index 85):

Bei Bewegung des Steuerelements ocula_M_Tar-get werden dann diese Bewegungswinkel ge-


nutzt, wenn der Schalter Max.Limits gesetzt ist.

Wird der Max.Limits-Schalter deaktiviert, werden die Komfortgelenkwinkelwerte im Feld Li-mits of movement to the der Registerkarte Visibilty ge-nutzt.

Diese Werte können in den einzelnen Feldern überschrieben werden. Informationen zu sinn-vol-len Komfortwinkeln können der Informationsbox Data, die jeweils neben dem betreffenden Körper-abschnitt steht, entnommen werden.Bei Betätigung des Buttons Data werden Daten zu Komfortwinkeln (nach Ampelverfahren grün) und für zulässige Winkel (nach Ampelverfahren gelb) und entsprechende Datenquellen an-gezeigt. Diese Daten dienen als Orientierung, um in die Eingabefelder ergonomisch sinn-volle Werte einzutragen. Andere Komfort- und zuläs-sige Gelenkwinkel können aufgabenab-hängig entsprechenden Quellen entnommen werden.Werden versehentlich Werte größer den Max.Limit-Werten hier eingetragen, werden die Werte überschrieben.

Bei Bewegung des Steuerelements ocula_M_Tar-get werden dann die in den Feldern einge-tra-genen Bewegungswinkel genutzt.Diese (Komfort-)Werte bleiben nur während eine Sitzung temporär erhalten. Sollen sie ge-speichert und für weitere Sitzungen genutzt werden, müs-sen sie mit dem Schalter Set Angles gespeichert werden. Die Wertespeicherung mit Set Angle ge-schieht so, dass diese Werte in das Feld Limit in der Registerkarte Bone Animation für den betref-fenden Bone eingetragen und übernommen wird.

In diesem Fall sind somit die Werte der Felder Limits of Movement to the im Visibility und Limit im Bone Animation identisch - und zwar solange, bis sie erneut im Visibility überschrie-ben werden. In Visibilty:


Werte auf Komfortwerte geändert im Visibility:

Hinweis:

Mit Betätigung des Schalters Set Angles gehen somit die ursprünglichen MAXIMALEN Gelenk-winkelgrenzen des Feldes Limit in Bone animation verloren. Daher sollten diese zuvor in einer Refer-enzfigurgespeichertwerden,umsieabrufenundnutzen zu können, wenn sie wiederholt benötigt werden (s. Ausführung dazu bereits weiter oben). D. h.: dadurch können zwar maximale Werte und Komfortwerte getrennt gespeichert und auch wie-der eingelesen werden, aber nicht gleichzeitig. Beim Einlesen der Werte kann nur immer ein Speicher benutzt werden. Momentan können die Winkel noch nicht anders komplett gespeichert und verwaltet werden.

Dieser Vorgang nochmals zusammenhängend dargestellt: Registerkarte Bone animation - Limit-Feld: nur Beispiel Bone 90 (Halswirbelsäule) - C-Spine

Werte mit Set Angle gesetzt zum Speichern: dadurch werden die Werte ausgegraut und der Max.Limit-Schalter wird automatisch gesetzt

Werte werden in Max.Limit übernommen, also in Registerkarte Bone animationhier nur am Beispiel Bone 90 (C-Spine)


Speichern dieser Werte als Komfortwerte des Fi-letyps motion-limit:

z. B. dann Einlesen der Max.Limit-Werte:

Werte sind im Bone Animation wieder eingetra-gen: Bsp. C-Spine:

Bleibt im Visibility der Max.Limit-Schalter ON, wird auf diese Werte aus Bone animation zu-gegriffen.Wird der Schalter OFF gesetzt, werden die mo-mentan stehenden Limits of eye-/head-/thorso movement-Werte genutzt, diese können geändert werden.

Visibility im Kontext mit Visibility vom Monitor-Dialog

Zum inhaltlichen Verständnis der nachfol-genden Funktionalitäten wird empfohlen, ergänzende Informationen unter http://www.ergotyping.net/index.php/Ergotyping-Tool:_Sichtanforderungen_f%C3%BCr_optische_An-zeigeeinrichtungen nachzulesen.Bei Bewegung des ocula_M_Target zum Auge hin oder von ihm weg, wird die Sehentfernung hinsichtlich Akkommodation altersabhängig für 3


Altersstufen bewertet.Die gewünschte Altersstufe der Nutzergruppe ist unter Age Group einzustellen:

Im Feld Warnings wird die Sehentfernung für er-müdungsfreie Akkommodation (Ge-brauchsak-kommodation) und für die maximale Akkommoda-tion bewertet und als aktueller Wert ausgegeben. Wird ein Grenzwert unterschritten, erfolgt eine Be-wertung der Sehdistanz und Ausgabe einer Warn-meldung. Gleichzeitig wird die relative Sehschärfe berechnet.Sie ist100% fürSehentfernungen

Sehentfernung für maximale Akkommodation. Wird die max. Akkommodation unterschritten, sinkt die Sehschärfe unter 100%. Die Werte tref-fen jeweils für die eingestellte Altersgruppe zu.

Ebenso werden horizontaler und vertikaler Be-trachtungswinkel ergonomisch bewertet.Der aktuelle horizontale und vertikale Betrachtung-swinkel in Bezug zur Flächennormalen werden im Feld Distance Position Orientation und im Feld Warnings berechnet und bewertet.


Zum besseren Verständnis kann eine Sehflächezum Augentarget ausgerichtet und zu die-sem als untergeordnetes Objekt verknüpft werden.

Wird das Target und damit die Fläche gedreht, be-sitzt die Augenkamera in Bezug zur Flä-chennor-malenderSehflächeeineschrägeAufsichtaufdieFläche. Dieser Winkel wird be-wertet

Wird das Target verschoben, treten ebenfalls bestimmte Betrachtungswinkel zur Flächen-nor-malen der Sehfläche auf. Auch in diesem Falleerfolgt eine Bewertung der Winkel.


Wird das Target verschoben, treten ebenfalls bestimmte Betrachtungswinkel zur Flächen-nor-malen der Sehfläche auf. Auch in diesem Falleerfolgt eine Bewertung der Winkel.

Im Visibility kann das ocula_M_Target im Feld Eye-Target mit dem Schalter Taget on/off zwisch-enzeitlich ein- und ausgeschalten werden.

Hinweis: Erfolgt jedoch zuvor eine Rotation des Targets, um ungünstige Betrachtungswinkel zu korrigieren (s. Beispiel oben), geht dieser Rotationswert ver-loren.

Für die aktuelle Sehentfernung zwischen Auge undocula_M_Target (Sehfläche)werdenParam-eter für digitale und analoge Anzeigen dynamisch berechnet. Der Anzeigetyp:- digital: a) alphanumerische Zeichen b ) Bildzeichen- analogwird in der Registerkarte Display im Feld Display Typ gewählt.


Die Berechnung der Anzeigeparameter erfolgt als optimale und zulässige Werte.Das Display mit den berechneten Anzeigeparam-etern kann in der Szene eingeblendet und an-gezeigt werden.Dazu ist im „Visibility“ im Block Eye Attachment der Schalter Display auf ON zu setzen.Imocula_M_TargetwirdeineDisplayflächeeinge-blendet.

Die Displayfläche kann aus dem Auge vonCharAT-Ergonomics betrachtet werden.Die Ansicht muss dazu auf ocula_M_camera umgeschalten werden:

DieSichtbarkeit derDisplayfläche ist erst gege-ben, nachdem die Kameraparameter einge-stellt wurden.- Ocula_M_camera als Objekt selektieren- In der Registerkarte Ändern der Befehl-spalette den Bereich Schnittebenen suchen und den Button Manuell abschneiden aktivieren, falls das nicht bereits voreingestellt ist --> bei Fern-schnitt Wert verkleinernNah- und Fernschnitt legen den Bild-, Umge-bungsbereich der Kamera fest, in dem al-le darin befindlichenSzene-Objekteangezeigtwerden- Unter vorgefertigte Linsen 50 mm aus-wählen, das entspricht etwa einem Blickfeld-durchmesser von 30°- Im Ansichtsfenster erscheint das Objekt “display” mit den Anzeigetypen von links nach rechts:Alphanumerische Anzeige, Bildzeichen, analoge Anzeige mit Einer-, Zweier- und Fünferskala

- alphanumerische und Bildzeichen werden grün (optimal) und rot (zulässig) dargestellt, Bildzeichen sind dabei jeweils 4-mal abgebildet


Einblenden von Sehfeldern:

Folgende Sehfelder sind vorhanden:

- Scharfsichtbereich- Optimales Blickfeld- Farbgesichtsfeld (für blau)- Hell-Dunkel-Gesichtsfeld

Im „Visibility“ steht dafür der Block Binocular View Properties zur Verfügung.Durch Setzen eines Schalters wird das entsprech-ende Sehfeld eingeblendet. Die Sehfelder werden allerdings nur angezeigt, wenn zuvor ein vorbere-itetes Material von CharAT Ergonomics geladen und dem Menschmodell zugewiesen wurde.Im Materialeditor stehen speziell konfigurierteCharAT Ergonomics-Materialien zur Verfügung, so z. B. das Material CharAT_material_V6_work-er.mat, in dem den Sehfeldern Farben zugewi-esen wurden.

Diese Materialien haben eine voreingestellte Opa-zität (ca. 40%), damit die Sehfelder durchsichtig sindunddarinbefindlicheSzeneobjektesichtbarwerden. Das Ein- und Ausschalten der Sehfelder bezieht sich nur auf Sichtbarkeiten in der aktuel-len Szene. D. h. sind die Schalter OFF gesetzt, werden die Sehfelder beim Rendern trotzdem an-gezeigt, da deren zugewiesene Materialien immer noch eine bestimmte Opazität besitzen.Beim Rendern muss die Opazität für betreffende Sehfelder, die nicht angezeigt werden sollen, also Null gesetzt werden. Das geschieht wie folgt:- Materialeditor öffnen: entsprechende Farbkugel selektieren- Multi-/Unterobjekt-Grundparameter öffnen und rechts nach unten scrollen

- Sehfeld, z. B. Blickfeld-Untermaterial öffnen und darin die Opazität verändern.

Bei Bewegung des ocula_M_Targets bewegen sich die Sehfelder wie folgt mit: Blickfeld, Scharfsichtfeld, Farb- und Hell-Dunkel-gesichtsfeld bewegen sich bereits bei Auslenkung der Augenkamera mit (sind an die Bewegung des Auges gekoppelt)


Verwendung von Spotlichtern:

Einstellung folgender Parameter:−RolloutSpotlichtparameter:Hotspot-undFalloff-Größe auf Kamerablickfeldwerte einstel-lenDie relative Schärfe des Lichtkegels wird vom Verhältnis zwischen Hotspot und Falloff bestimmt. Sind Hotspot und Falloff annähernd gleich groß, ist der Lichtkegel scharf von der Umgebung ab-gegrenzt.−Rollout Allgemeine Parameter: Einstellung derSchatten auf Raytrace-Schatten (bereits vorein-gestellt)−Rollout Raytrace-Schattenparameter:zweiseitige Schatten aktivierenSchatten werden nur im Rendermodus angezeigt.Dazu sind in der Palette Rendern der Hauptsym-bolleiste entsprechende Ausgabeparamater im Rollout Allgemeine Parameter einzurichten:−Optionen: „Flächenlichter/-schatten alsPunkte“aktivieren−AnsichtsfensterfürdasRendernauswählen

1. +2.Konfigurieren3. Registerkarte Licht u. Schatten4. von „Vorgabelichtquellen“ auf Szenelichter um-schalten


3.3.8 Control human body forces (Körperkräfte)

Das Ergonomie-Tool “Body Force” besteht aus der Registerkarte “Body Force” im Control Dia-log und aus der Registerkarte “Body Force” im Monitor-Dialog. Beide bilden zusammen eine Ein-heit. Zusätzlich erfolgt eine Dokumentation aller berechneten Daten im Monitor-Dialog in der Reg-isterkarte Dokumentation.

Folgende Kraftbewertungsverfahren sind imple-mentiert:

Control human Körperkräfte

Christiane KamusellaTU Dresden

Professur für Arbeitswissenschaft


Grün: kein Handlungsbedarf, keine Maßnahmen erforderlichGelb: Handlungsbedarf, Maßnahmen erforderlichRot: Handlungsbedarf, Maßnahmen unmittelbar erforderlich

Standardmäßig ist im Control Dialog die Disabled Checkbox eingeschaltet, damit ist das Körper-kraft-Tool OFF gestellt. Um ein Verfahren aus-zuwählen, ist das Charat Objekt zu se-lektieren und der Schalter des gewünschten Verfahrens zu setzen.

Ist-Analyse: Dieses Verfahren ist geeignet, wenn Sie bereits einen Gestaltungszustand und eine Körperhaltung der Nutzergruppe vorliegen ha-ben. Überprüft werden kann, ob der Kraftaufwand am Kraftangriffspunkt für den Kraftausübungsfall und für die gegebene Nutzer-gruppe( Alter, Ge-schlecht, Perzentil) akzeptabel ist.

Planungs-Analyse: Diese Methode liefert ein Werkzeug zur Ermittlung maximal zulässiger Aktionskräfte für eine zu planende künftige Nutzergruppe und für einen zu planenden Ge-stal-tungszustand. Jedes Ergebnis ist vom Alter, Geschlecht, Perzentil und der Körperhaltung des Körpers abhängig. Unterstützt wird die Auslegung von Kraftangriffspunkten und Kraft-ausübungsfäl-len so, dass Gesundheitsrisiken von vornherein gering gehalten werden.

Kraftbewertung nach MKA – Ist-Analyse

Hinweis: Berücksichtigt sind im MKA nur die Körpergrößen-klassen 5-50-95 Mann, Frau, deutsch Alle Daten werden auf Basis der Daten des Mon-tagespezifischenKraftatlasberechnet.

Folgende Eingangsgrößen sind im Control-Di-alog durch den Nutzer festzulegen und über die entsprechenden Schalter zu aktivieren:- Kraftrichtung ± A, ± B, ± C- Kraftausübung ein- oder beidhändigVisuell wird das unterstützt durch Einblenden der Kraftrichtungsvektoren in den Händen.- Körperhaltung

Folgende Körperhaltungen – sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch - werden berück-sichtigt:


Im Tool ist nur die Grundkörperhaltung auszu-wählen, programmintern wird automatisch über die Handtargetposition bzw. bei Bewegung des Handtargets von CharAT erkannt, ob eine ge-beugte, aufrechte oder Überkopfhaltung vor-liegt. Ebenso wird ab einer Rumpftorsion von >10° die Haltung automatisch als asymmetrisch eingestuft. Insgesamt sollte in der Register-karte Body der Schalter Invers Biomechanic aktiviert werden, damit die Haltungen über Hand-Target-steuerung auch eingenommen werden können. Zur Voreinstellung der Grund-haltung kann in der Registerkarte ColEnv/Pstr im Feld Posture eine vordefinierteKörperhal-tungdurchAktivierungderentsprechendenSchaltflächegeladenwerden. - Hinweis: Die Zuordnung eines Kraftangriffspunktes zu ein-er der 9 Kör-perhaltungen erfolgt über Wertebe-reiche, die perzentilabhän-gig abgeleitet wurden und programmintern hinterlegt sind.Die Variation von Handhöhe und –entfernung zum Körper ent-scheidet demnach über diesen Werte-bereich.

Die Horizontallage des Handtargets begrenzt eb-enfalls den Wertebereich.Außerhalb der Wertebereiche liegenden Handtar-gets werden keine Werte zugeordnet. Beispiel aufrecht stehend, F5Momentan werden die Wertebereiche erprobt und ggf. korrigiert!! Bewegung zur Medianebene hin: stark begrenzt, von der Medianebene weg: nicht begrenzt

Handhöhe: senkrechter Abstand zwischen Handmitte und Endpunkt des Calcaneus des rechten Fußes (nahezu Fußbodenebene)Handentfernung: horizontaler Abstand zwischen Schultergelenkpunkt und HandmitteTorsion: Rumpftorsion >10° in Bezug zum Drehpunkt der LWSDiese Torsion kann zwar eingestellt werden über z-Rotation des Bones 89 oder über Bewe-gung der Handtargets, sollte aber nur über Hand-Tar-gets eingestellt werden. ACHTUNG: hier ist zu beachten, dass durch horizontale Bewegung der Handtargets nur dann


entsprechende Werte für Asymmetrie gefunden werden, wenn der Wertebereich eingehalten istDaherempfiehltessich,dassdasHand-Arm-Sys-tem in Ausgangslage zunächst in der Me-diane-bene durch den Schultergelenkpunkt zu liegen kommt und dann durch Führung beider Hand-targets die Drehung des Oberkörpers ausgeführt wird.

- Ist-Kraft (aktuelle Kraft)- Frequenz oder Dauer der durchgeführten Tätig-keit im KraftausübungsfallIm Monitordialog wird für die gewählte Kraftrich-tung, aber gleichzeitig auch für alle anderen Kraftrichtungen eine Aktionskraft aus der Daten-bankinterngefiltert,diebereitsumdieFakto-ren:perzentilabhängige Haltung, Asymmetrie/Symme-trie, Ein-, Beidhändigkeit, Alter der Nutzergruppe reduziert wurde. Die Aktionskraft ist für die Ist-Analyse ein männlicher P50-Wert, d. h. ein män-nliches 50.Kraftperzentil.Alter: berücksichtigt werden 2 Altersgrup-pen:18-45 Jahre und 50 bis 65 Jahre. Programmintern wird aus den eingestellten an-thropometrischen Daten von CharAT erkannt, welche Altersgruppe vorliegt.Durch Vorgabe von aktueller Kraft, Frequenz/Dauer der Tätigkeit wird die Aktionskraft um weit-ere Reduktionsfaktoren programmintern reduzi-ert. Ist CharAT weiblich, wird auch das durch er-neute Reduktion der Aktionskraft berücksichtigt.

Hinweis: Im Tool wird nicht der Physiologie-Faktor des MKA berücksichtigt: häufige Kraftaus-übungenin jeweils ungünstigen Körperhaltungen oder Kraftausübungen innerhalb lang andauernder un-günstiger KörperhaltungenIm Feld Eigenschaften werden alle Eingangsdat-en angezeigt, im Feld Kraft die berechneten Ak-tionskräfte. Die Bewertung der Gestaltungssitua-tion wird durch den Parameter Risikobeur-teilung angezeigt.Die Kraftbewertung erfolgt in Echtzeit, d. h. be-wegt sich die Hand von CharAT-Ergonomics, was einer permanenten Änderung des Kraftangriffs-punktes entspricht, erfolgt synchron dazu eine Ausgabe bewerteter Aktionskräfte und zugeord-neter Risikobeurteilungen.


Kraftbewertung nach MKA – Pla-nungs-Analyse

Hier ist das Verfahren durch den Schalter Pla-nungsanalyse – MKA zu wählen.Analog zur Ist-Analyse sind entsprechende Eing-aben zu tätigen und wird intern eine Berech-nung durchgeführt.

Die Aktionskraft ist für die Planungs-Analyse ein männlicher P15-Wert, d. h. ein männliches 15.Kraftperzentil. CharAT wird in eine geplante Körperhaltunggebracht.DerHandtargetbefindetsich am gewünschten (zu planenden) Kraftangriff-spunkt. Die Koordinaten dieses Kraftangriffspunk-tes werden ausgewertet. Bewegt sich die Hand von CharAT, wird auch hier synchron dazu im Monitor-Dialog der Ausgabebereich der berech-neten Daten aktualisiert.


Kraftbewertung normativ – Ist-Anal-yse

Genutzt werden hier maximale Aktionskräfte der DIN 33411-4 und 5.Die Nutzergruppe kann beliebig konfiguriertwerden, da für die z. Z. umgesetzten Daten Kraf-

tangriffspunkte im Polarkoordinatensystem zu-grunde liegen.Integriert und umgesetzt sind z. Z. Werte für die Körperhaltungen aufrecht stehend, Füße ne-beneinander; aufrecht stehend, Schrittstellung; Knien.Noch nicht enthalten sind Daten zu: Hocken, Rumpf, Beine gebeugt mit Füßen nebeneinan-der und in Schrittstellung (ausgegraut).


Das Bezugskoordinatensystem liegt also im Schultergelenkpunkt. Der Kraftangriffspunkt ist über einen Höhenwinkel, Seitenwinkel und eine Armreichweitedefiniert.AuchhiergibtesWerte-bereiche für die Bestimmungsgrößen, denen dann Kraftwerte zugeordnet werden.Die Armreichweite ist der Abstand zwischen Handmitte und Schultergelenkpunkt. Höhen- und Seitenwinkel werden genau in der Vertikal- oder Horizontalebene gemessen.

Folgende Höhen-, Seitenwinkel und Armreich-weiten sind berücksichtigt:

Für folgende Kraftfälle gibt es Kraftdaten aus DIN 33411-4/5, die umgesetzt wurden.

Hinweis: Für einige Kraftangriffspunkte gab es für gleiche Kraftausübungsfälle Daten in beiden Normteilen, die z. T. erheblich voneinander abweichen. Ur-sachen liegen in den unter-schiedlichen Proban-denzahlen und –leistungsvoraussetzungen sowie Messbedingun-gen der Normen. In CharAT wurde jeweils der Kraftwert der Norm DIN 33411-Teil 4 verwendet.


Beispiel: rechte Hand: +C keine Werte, Achse unsich-tbar

Für folgende Kraftfälle gibt es Werte nach DIN 33411-T5, die momentan noch nicht ange-zeigt werden:Beidhändig - aufrecht stehend, Füße nebeneinanderBeta=0° (Index 0) Alpha=45° (Index 0) R=90% (Index 7) +B 307 N

Beta=0° (Index 0) Alpha=-15° (Index 4) R=30% (Index 1) -B 528 N Beta=0° (Index 0) Alpha=-60° (Index 7) R=40% (Index 2) -B 471 N Beta=0° (Index 0) Alpha=-60° (Index 7) R=50% (Index 3) -B 545 N

Beidhändig - aufrecht stehend, SchrittstellungAlpha= +15° (Index 2) Beta=0 (Index 0) R=50% (Index 3) -B: 566 NAlpha= +15° (Index 2) Beta=0 (Index 0) R=60% (Index 4) -B: 620 N Alpha= -15° (Index 4) Beta=0 (Index 0) R=30% (Index 1) -B: 692 N nicht an-gezeigt: --> falsch angezeigt wird 528 N

Folgende Eingangsgrößen sind im Control-Dialog durch den Nutzer festzulegen und über die entsprech-enden Schalter zu aktivieren:- Kraftrichtung ± A, ± B, ± C- Kraftausübung ein- oder beidhändig- Körperhaltung- Aktuelle Kraft, falls gegeben-HäufigkeitoderDauerderTätigkeit

Unterstützend werden Kraftrichtungsvektoren in die Hand/die Hände eingeblendet und dabei Kraftrich-

CharAT nimmt aktuell eine Körperhaltung ein und die Hand befindet sich an einem Kraftan-griffspunkt. Für diesen werden programmintern Maximalaktionskräfte aus der Datenbank gesucht und ausgelesen. Diese maximalen Aktionskräfte werden im Monitor-Dialog ausge-geben. Sie stel-len einen P50-Wert (50. Kraftperzentil) eines 30-40-jährigen Mannes dar.

Hinweis: CharAT sollte bei Wahl der Körperhaltungen “au-frecht stehend” nicht über Inverse Biomechanik bewegt werden, der Schalter ist OFF zu setzen .Über die weiteren Einflussfaktoren werden jenach Kraftausübungsfall die Maximalwerte re-duziert und eine Risikobeurteilung ausgegeben: Berücksichtigt werden:

- Alter, GeschlechtAlter in Jahren 18-25 >30; 35; 40 45; 50; 55, 60, 65

-HäufigkeitoderDauer


Kraftbewertung normativ – Pla-nungs-Analyse

Genutzt werden hier maximale Aktionskräfte der DIN 33411-4 und 5.Die Planungsanalyse umfasst zwei Schritte: Grobplanung und Feinplanung.Ziel der Grobplanung ist es, dem Nutzer eine qualitative Abschätzung von Krafttendenzen im Bewegungs-, Aktionsraum des Hand-Arm-Sys-tems zu ermöglichen.Alle im Polarkoordinatensystem vorliegenden Kraftwerte wurden in eine 7-stufige Farbskalaeingegliedert und Kraftwerte als Farbkugeln in Isodynen dargestellt.Isodynen sind Kurven, die Kraftangriffspunkte gleich großer Aktionskräfte gleicher Art in ver-tikaler Ebene durch einen Bezugspunkt (hier Schultergelenkpunkt) im Bewegungsraum der be-trachteten Extremität (hier Arm) verbindet.Die Farbe grün bedeutet, es sind höhere Maxi-malkräfte zu erwarten, rot repräsentiert eher nied-rigere KraftwerteWird die Charat-Hand im Raum horizontal be-wegt und trifft auf eine Seitenwinkelebene, in der Kraftwerte vorliegen, blendet die entsprechende Isodyne ein und gibt die Krafttendenz farbmarkiert aus.

Unterstützend kann die Seitenwinkelebene einge-blendet und der aktuelle Seitenwinkel als Wert an-gezeigt werden. Der Seitenwinkel wird auf einer Horizontalen gemessen zwischen der Mediane-bene durch den Schultergelenkpunkt und dem Handtarget.Im Control-Dialog ist der Schalter Seitenwinkel zu aktivieren. Im Szenefenster wird die Ebene eingeblendet. Der Zahlenwert wird angezeigt und immer dann aktualisiert, wenn der Schalter erneut betätigt wird. ACHTUNG: hier erfolgt keine zeit-synchrone Aktualisierung.


Wird die Hand von CharAT zu einer Farbkugel geführt, wird ein zugehöriger Maximalkraftwert im Monitor-Dialog angezeigt. Wird der Schalter auf Feinplanung gesetzt, wird dieser Wert ebenfalls ausgelesen.Bei Feinplanung kann die Grobplanung als meth-odischer Schritt übersprungen werden.Unter Beachtung der Einflussfaktoren, die imControl-Dialog eingegeben wurden, wird im Mon-itor-Dialog eine maximal empfohlene Aktionskraft berechnet und ausgegeben sowie eine Risiko-beurteilung ermittelt.

In der Registerkarte Dokumentation des Monitor-Dialogs werden alle Daten zu einer Analyse in-sgesamt ausgegeben.


Monitor human

3,4 Monitor menschliche Fähigkeiten, Sehvermö-gen *

3.4.1 Human Body *

Merken Sie, dass das CharAT Human Objekt für die folgenden Schritte ausgewählt werden muss. Klicken Sie auf die Registerkarte Ändern, an-schließend auf Monitor Button im Hauptmenü. Das CharAT Monitor Dialogfeld wird auf Ihrem Bildschirm erscheinen.Klicken Sie auf die Human Body Registerkarte.Im Typ Data Group werden grundlegende Pa-rameter Ihres CharAT-Objekts angezeigt. Diese Parameter sind Typ, Alter, Prozent, Region, So-matotype, Proportion, Akzeleration, Körpergröße, Körpergröße mit Schuh, Volume Körpergewicht, Body Statistische Gewicht und Schwerpunkt Po-sition. Alle Daten und Parameter sind dynamisch. Das bedeutet, dass durch Änderungen im 3d Sce-nario die Daten automatisch geändert werden.In Reach Analysis Group werden die Erreich-


barkeits-Anylse Ergebnisse angezeigt. Hier werden die Parameter der beiden Arme und Be-ine und ihre Zieldistanzen miteinander verglichen. Beachten Sie, dass die Zieldistanzen immer klein-er sein sollen als die Länge der Gliedmaße für den ordnungsgemäßen Komfort.Die dargestellten möglichen Bewertungen sind:Zuweitzuerreichen:dasdefinierteZielderEx-tremitäten ist zu weit, kann nicht erreicht werden.Im Grenzbereich: Das Ziel liegt an der Grenze dessen, was für diese Extremität erreichbar ist.Komfortbereich: Das Ziel des Gliedes ist im Kom-fortbereich.Auch in der Nähe nicht erreichbar: Das Ziel des Gliedes ist zu nahe, um erreicht zu werden.

3.4.2 Bones *

Beachten Sie, dass das CharAT-Objekt für die folgenden Schritte ausgewählt werden muss. Klicken Sie auf die Registerkarte Ändern, dann auf Monitor Button im Hauptmenü. Das CharAT-Monitor Dialogfeld wird auf Ihrem Bildschirm ers-cheinen. Klicken Sie auf Registerkarte Bones. In Bone Data Group werden grundlegende Kno-chen Parameter Ihres ausgewählten CharAT menschlichenObjektsangezeigt.HierfindenSiedie Bone Länge, Rotation und Bone Discomfort Werte. Alle Daten und Parameter sind dynamisch. Das bedeutet, dass durch Operationen in den Control Dialogfeldern Bone Struktur und Bone-Animation automatisch dargestellt werden. Wenn Sie einen Knochen wählen, werden seine Param-eter angezeigt.


3.4.3 Display & Visibility *

Beachten Sie, dass das CharAT-Objekt aus-gewählt werden muss. Klicken Sie auf die Regis-terkarte Ändern, anschließend auf Monitor Button im Hauptmenü. Der CharAT- Monitor Dialogfeld wird auf Ihrem Bildschirm erscheinen. Klicken Sie auf die Registerkarte Display.

In der Age Group können Sie aus drei Altersgrup-pen (25, 40 oder 50 Jahre) wählen. Dieser Schal-ter ist nur für die Bewertung der Akkommodation von Interesse.Der altersabhängige Nahpunkt des Auges wird in der Gruppe Warning bewertet. In Abhängigkeit vom Sehabstand eines Sehobjektes zum Auge wird in der Gruppe Warning die maximale und die Gebrauchsakkommodation bewertet.InDistancePositionOrientationGroupfindenSiedie Daten über die Position des Augenziels ein-schließlich seiner Entfernung zu den Augen in mm, horizontale und vertikale Betrachtungswinkel und Position von Display im CharATRoot-Koordi-natensystem.In der Display-Measurements-Gruppe können Sie zwischen drei Optionen an Sehzeichen wählen. Standardmäßig stehr der Schalter auf “alphanu-merische Zeichen”. Weitere Optionen sind Bild- bzw. Analog-Display-Typen. Für Analoganzeigen kann weiterhin zwischen Einer-, Zweier- und Fünferskala unterschieden werden. Durch Aus-wahl der Sehzeichenart in der Display Measure-ments Group werden die Kenngrößen berechnet und sehentfernungsabhängig ausgegeben. Diese Zeichen werden bei eingeschaltetem Display und bei entsprechendem nachladen einer Display-Grafik (Materialeditor) (s. control-Dialog) in rich-tiger Größe für die 3 Sehzeichenarten abgebildet.In der Gruppe Warning werden weiterhin horizon-taler und verikaler Betrachtungswinkel bewertet. Werden zulässige Betrachtungswinkel überschrit-ten, kommt es zur Warnung. Ebenso wird die rela-tive Sehschärfe für die Altersgruppe 50 Jahre (nur für diese Altersgruppe) berechnet.


3.4.4 Dokumentation *

Beachten Sie, dass das CharAT-Objekt für die folgenden Schritte ausgewählt werden muss. Klicken Sie auf die Registerkarte Ändern, dann auf Monitor Button im Hauptmenü. Der CharAT- Monitor wird auf Ihrem Bildschirm erscheinen.

Klicken Sie auf Registerkarte Dokumentation. In Documentation Group können Sie festlegen, welche Parameter Sie über die Dummies do-kumentieren möchten. Sie können aus den fol-genden Optionen wählen: Human Body Type Information, Erreichbarkeit Analysis, Sichtbarkeit Analyse, Bones Diskomfort Analyse, Bones Ro-tationswerte, UIC Body Contact Positionen und Bones Position.

Für die Anzeige der gewählten Parameter klicken Sie auf View Taste und das CharAT-Report View-er-Dialogfeld öffnet sich. Schließen Sie das Fen-ster durch Klicken auf die Taste OK oder Exit auf der rechten oberen Ecke. Für die Speicherung der gewählten Parameter klicken Sie auf die Schalt-fläche Speichern in der Dokumentation Regis-terkarte. Bitte wählen Sie die Bibliothek, die Sie verwenden möchten und den Dateityp der Datei, klicken Sie anschließend auf “Speichern”.

Im Monitor-Dialog in der Registerkarte Dokumen-tation werden alle berechneten Parameter sowie alle Bewertungstexte gespeichert.Die berechneten Parameter basieren i. allg. auf Ergonomienormen, zum Teil auf harmonisierten


Normen. Die Zuordnung der Daten zu Quellen er-folgt nach einem Stufenmodell: Stufe 1 umfasst Ergonomiewissen aus harmonisierten Normen.Stufe 2 umfasst Ergonomiewissen aus weiteren Datenquellen.Die Zuordnung, welche Daten konkret aus welcher Quelle und aus welcher konkreten Norm entnom-men wurde, wird dokumentiert. Damit wird eine technische Dokumentation unterstützt.

Eine Erläuterung hierzu kann unter www.ergotyp-ing.net bzw. unter http://www.virtualhumanengi-neering.com/index.php?option=com_content&view=article&id=19&Itemid=21&lang=de nachgele-sen werden.


Text Monitor-Dialog:

Deutsch: “Unterschreitung Sehentfernung - max. Akkommodation Grenze für KURZZEITIGES Scharfsehen: 500 mm” Englisch: “Undershooting of viewing distance - max. accommodationLimit to adjust focus for a short time: 500 mm”

Deutsch: “Unterschreitung Sehentfernung - Gebrauchsakkommodation Grenze für ERMÜDUNGSFREIES Scharfsehen: 750 mm” Englisch: “Undershooting of viewing distance – Gebrauchsakkommodation non-tiring ac-commodationLimit to adjust focus without getting tired: 750 mm”

Deutsch: “Überschreitung des zulässigen vertikalen Betrachtungswinkels BETRACHTUNGSWINKEL muss < +-15° sein” Englisch: “Exceeding the admissible vertical viewing angleViewing angle must be <+ -15 °”

Deutsch:”Überschreitung des zulässigen horizontalen Betrachtungswinkels BETRACHTUNGSWINKEL für HOHE visuelle Qualitätsanforderungen muss < +-15° sein” Englisch: “Exceeding the admissible horizontal viewing angleViewing angle for HIGH visual quality requirements must be <+ -15 °” Deutsch: “Überschreitung des zulässigen horizontalen Betrachtungswinkels BETRACHTUNGSWINKEL für MITTLERE visuelle Qualitätsanforderungen muss < +-30° sein” Englisch: ”Exceeding the admissible horizontal viewing angleViewing angle for MEDIUM visual quality requirements must be <+ -30 °

Deutsch:”Überschreitung des zulässigen horizontalen Betrachtungswinkels BETRACHTUNGSWINKEL für NIEDRIGE visuelle Qualitätsanforderungen muss < +-50° sein”Englisch:”Exceeding the admissible horizontal viewing angleViewing angle for LOW visual quality requirements must be < +-50°”


Im Monitor System gibt es ein Dialog für Kör-perkräfte, wo die Ergebnisse des ausgewählten Objekts in Echtzeit dargestellt werden.

Eigenschaften

Höhenwinkel in Grad: Seitenwinkel in Grad.Die Entfernung zwischen Schulter und Hand in mm: gibt den Abstand zwischen der rechten Hand und der Schulter.Arm maximale Reichweite in mm: die Länge des rechten Armes.

Kraftausübung (Strain): einhändig oder zweihän-dig.Körperhaltung (Posture): zeigt die ausgewählte Körperhaltung des Dummys.Kraftrichtung (Force direction): zeigt die aktuell ausgewählte Kraftrichtung.Vorplanung normative - Isodynen: zeigt den aus-gewähle Analyse-Methode.

Körperkräfte in alle Richtungen (+A),(-A),(+B),(-B,(+C),(-C)

Body Force ReportMaximale Körperkraft in Newton (DIN 33411-4, oderMontagespezifischerKraftatlas).HäufigkeitproMinute:gibtdieHäufigkeitproMinute in Form von Reduktionsfaktor.Haufigkeitpro8Stunden:gibtdieHäufigkeitpro8 Stunden in Form von Reduktionsfaktor.Dauer in Minuten: zeigt die Kraftausübungsdauer in Form von Reduktionsfaktor.

Derzeit ausgeübte Kraft in N (Actual Force): gibt den Wert der aktuellen Kraft aus.Maximal empfohlene Kraft in N: gibt den Wert der maximal empfohlenen Kraft in Newton.Optimale empfohlene Kraft in N: gibt den Wert der optimal empfohlenen Kraft in Newton.Risikobewertung: gibt eine kurze schriftliche Ein-schätzung der aktuellen Analyse-Ergebnisse.

Beachten Sie, dass das Charat Objekt für die folgenden Schritte ausgewählt werden muss.

Wenn Sie eine detaillierte Dokumentation der Analyse speichern möchten, müssen Sie in


Monitor Dialog das Dokumentation Body Force Analyse Checkbox aktivieren. Demnach können Sie aus zwei Möglichkeiten wählen: Sie können die Dokumentation durch Klicken auf die „View“ Fenster anzeigen lassen, oder Sie können die Dokumentation durch Klicken auf die Schalt-fläche„Save“speichern.

Body force analysis text output example--------------------------------------------------------------------------------------------- CharAT Body Force Analysis V-6.1---------------------------------------------------------------------------------------------

Resources Stage 2, see Stage Model Manual, Chapter Body Forces and Kamusella, www.ergotyping.net

Height difference between hand and foot in mm : 1050.55 Distance between shoulder and hand in mm : 376.83 Body posture :StandingArm reach in mm :472.92 (75.97 Prozent)Current maximal arm reach in mm :622.48Strain : one-handedForce direction : +A

+A(242.5) -A(243.0) +B(294.0) -B(322.5) +C(167.5) -C(115.0)

Maximal acting force in N (Force Atlas for Assembly Operations) :242.5Frequency per minute :0.80Frequency per 8h :0.80Duration in minutes :0.70 (fA: 1.00)Currently applied force in N :50.00Maximum recommended body force in N :194.00Optimal recommended body force in N :164.90Risk assessment ISO 11228-2 :(0.26) No measures are required.---------------------------------------------------------------------------------------------

Preplanningnormative:ColorclassificationofIsodynes:Force trends (between 0 N and max. 700 N)

dark green............High power trendgreen.........................:light green...................:yellow................Medium power trendorange........................:red...........................:brown.................Low power trend

---------------------------------------------------------------------------------------------

CharAT ergonomics 101 Content creator tools

edit human shapeget solid

geometry


3.5.1 Das menü “Graphics” (Grafik)

Visibility (Sichtbarkeit): Mit den Optionen der Sicht-barkeitsgruppe können Teile der CharAt-Grafik sich-tbar oder unsichtbar (visible / unvisible) geschaltet werden.

Vert ticks: Hervorhebung der Scheitelpunkte. Wenn ein Häkchen in dieser Checkbox gesetzt wird, werden die Scheitelpunkte des Hautnetzes dunkelblau her-vorgehoben. Diese Option wird automatisch aktivi-ert, wenn die Schaltfläche “Select” der Gruppierung “Vertex-Bone” genutzt wird. Wird eine Auswahl der Scheitelpunkte getroffen, färben sich die gewählten Scheitelpunkte rot. Jede weitere Operation betrifft dann diese ausgewählten Scheitelpunkte.

Bones: Wenn ein Häkchen in dieser Checkbox gesetzt wird, sind die Knochen der kinematischen CharAt-Kette sichtbar.

Skin (Haut): Die Haut, die eine dem Knochen zugewi-esene mehrnetzige Grafik ist, wird sichtbar.

Beachte: Eine der beiden Optionen, Skin oder Bones, muss ausgewehlt sein!!!

View mat.: Die Achsen des lokalen Koordinatensys-tems der Knochen sind sichtbar.


Target: Wird dieses Feld angekreuzt, sind die Achsen des lokalen Koordinatensystems der Target-Objekte sichtbar.

Hide (Verstecken): Die ausgewählten Scheitelpunkte werden unsichtbar. Zuerst muss eine Gruppe von Scheitelpunkten mit einer der Selektionsmethoden ausgewählt werden. Die gewählten Scheitelpunkte färben sich rot. “Hide” bewirkt, dass die ausgewählten Scheitelpunkte verschwinden und für jede weitere Operation bis zum nächsten “Unhide” (nicht versteck-en) Kommando unsichtbar sind.

Delete (Löschen): Mit dieser Schaltfläche werden alle ausgewählten Scheitelpunkte gelöscht.

Unhide All (Alles wieder sichtbar machen): Alle zuvor versteckten Scheitelpunkte werden wieder sichtbar.

Copy to mesh (Zum Netz kopieren): Diese Schalt-fläche fertigt eine bearbeitbare Netzkopie des CharAt-Objektes in der Szenerie an. Soll eine Kopie der verschiedenen Animationsphasen angefertigt werden, müssen die benötigten Phasen mit dem Zeit-Schiebeknopf auf der Zeitachse ausgewählt werden. Wurde die Auswahl vorgenommen, wird eine Kopie der Animationsphase vorbereitet.

Soft-Selection & Factorization: Soft-Selection: Die Einstellung “Soft-Selection” ermöglicht eine Vermisc-hung / Zusammenstellung der ausgewählten Re-gion mit dem Rest des Objektes Die Scheitelpunkte werden mit einer Farbskala signalisiert. Dies ist ein Vorbereitungsprozess, der der Ausführung der ver-schiedenen Bearbeitungsfunktionen vorangeht. Die Bearbeitungskommandos werden in vollem Um-fang an den rot hervorgehobenen Scheitelpunkten ausgeführt und jeweils in geringerem Grad ausge-führt, wie die Farbe sich von rot zu gelb verändert (rot – höchster Bearbeitungsgrad; gelb – niedrigster ~), dann von grün zu den blau hervorgehobenen Scheitelpunkten.

Enable (Aktivieren): Wird ein Häkchen vor dieses Op-tion gesetzt, wird die Soft-Selektion erlaubt, ander-sonsten wird sie verhindert.

No back (Kein Rückseite Selektion): Ist diese Funktion aktiviert, beeinflusst die Soft-Selektion die unsicht-baren Scheitelpunkte nicht.


Fall-off: Der Radius der Soft-Selektion kann im Eing-abefeld festgelegt werden. Das Zentrum der Soft-Selektion ist der ausgewählte Scheitelpunkt. Wird der Radius vergrößert, wird auch der Bereich, der durch die Soft-Selektion beeinflusst wird, vergrößert.

Pinch: Die charakteristische Form der Soft-Selektion kann mit diesem Eingabefeld definiert werden. Pinch streckt das Volumen der Selektion.

Bubble (“Blase”): Die charakteristische Form dieses Eingabefeldes kann hier verändert werden. Bubble weitet das Volumen der Selektion.

Soft-Animation-Parameter: Die Parameter der Soft-Animation können durch die Translations- und Rotations-X,Y,Z-Eingabefelder und –checkboxen festgelegt werden. Zuerst muss eine Gruppe von Scheitelpunkten ausgewählt werden, danach muss die Soft-Selektion aktiviert sein. Ist diese aktiviert, werden die Scheitelpunkte in einer abgestuften Far-brampe hervorgehoben. Die Scheitelpunkte werden vorübergehend gewichtet. Es ist notwendig, die Checkboxen anzukreuzen, wenn die vorübergehend erstellten Werte in die Scheitelpunkt-Daten-Grund-lage des Netzes eingeschrieben werden sollen. Wenn alle Checkboxen angekreuzt sind, beeinflusst die Soft-Animation alle Rotationen und Translationen. Es ist trotzdem möglich, die Wirkung der Soft-Anima-tion zu begrenzen. Zum Beispiel wirkt die Soft-Selek-tion nicht für Translationen entlang der X-Achse, wenn die Checkbox Translation X nicht angekreuzt ist. Ist die Soft-Selektion nicht aktiviert, können den zuvor ausgewählten Scheitelpunkten mit der Funk-tion Vertex-Bone Select manuell ein Soft-Anima-tions-Gewicht-Wert durch die Eingabe-Felder Trans-lation / Rotation X,Y,Z gegeben werden. Die manuell eingegeben Werte können sich im Bereich von -2 bis +2 bewegen.

Vertex-Bone (Scheitelpunkt-Knochen): Die Funk-tionen dieser Gruppierung ermöglichen es dem Benutzer, einer kinematischen Kette ein Netz zuzu-weisen. Außerdem, falls einige derScheitelpunkte nicht dem gewünschten Knochen zugewiesen sind, kann die Zuweisung verändert werden. Es können Gruppen von Scheitelpunkten ausgewählt und einem anderen Knochen zugewi-esen werden.


Index: Die Identifikationsnummer des Knochens, dem die ausgewählten Scheitelpunkte zugewiesen sind, wird im Index-Eingabefeld angezeigt. Die Iden-tifikationsnummer des Knochens kann entweder in das Eingabefeld eingegeben oder mit den Pfeilen daneben eingestellt werden.

Bone Name (Name des Knochens): Der Text zeigt den Namen des Knochens an, dem die ausgewählten Scheitelpunkte zugeordnet werden.Select (Auswählen): Ein Scheitelpunkt oder eine Gruppe von Scheitelpunkten kann im Index-Eing-abefeld ausgewählt werden.

Sel All (Alle auswählen): Diese Schaltfläche ist nüt-zlich, wenn ein Scheitelpunkt gewählt ist und alle Scheitelpunkte ausgewählt werden sollen, die dem-selben Knochen zugeordnet sind.

Set (Festlegen): Eine Gruppe von Scheitelpunkten kann einem Knochen über die Schaltfläche Set zu-geordnet werden. Es muss eine Gruppe von Scheitel-punkten ausgewählt sein, anschließend muss im Index-Feld die Identifikationsnummer des Knochens festegelegt werden. Wenn die Schaltfläche Select gewählt wird, werden die Scheitelpunkte dem aktu-ellen Knochen zugewiesen. Nach der Zuweisung be-wegen sich diese Scheitelpunkte zusammen mit dem Knochen.

Get Mesh (Netz einholen): Eine 3D-Studio MAX-Meh-rfachnetz-Geometrie wird durch eine kinematische CharAt-Kette über die Schaltfläche Set aufgenom-men. Folgende Schritte müssen ausgeführt werden:1. Ein Knochen sit zu wählen, durch den die Geometrie eingeholt wird.2. Die Schaltfläche “Get Mesh” anklicken, es werden die Funktionen Selektion und Get Mesh aktiv.3. Im Sichtfenster muss diejenige Geometrie gewählt werden, durch die der Knochen aufgenom-men werden soll.4. Eine Kopie der Original-Geometrie wird auf der kinematischen Kette erstellt. Die Original-Geom-etrie kann gelöscht werden.

Von jetzt an sind die Scheitelpunkte der Geometrie dem Knochen zugewiesen, die Geometrie ist kein separates Objekt mehr, sondern ein Teil des CharAt-


Objektes.

Collaps: Die ausgewählten Scheitelpunkte werden durch einen einzigen Scheitelpunkt ersetzt, der ent-sprechend der Koordinaten, die anhand der Koordi-naten der Scheitelpunkte, die ersetzt werden, generi-ert werden, platziert wird. Die Funktionen ordnet die Kanten des Mehrfachnetzes automatisch neu an.)

Face Material (Oberflächenmaterial)(Abb. zu diesem Kapitel s.S.15)

Ein Multi-Unterobjekt-Material kann einem CharAt-Objekt zugeordnet werden. Die Existenz dieser Art Material ermöglicht es, verschiedene Materialien innerhalb eines einzigen CharAt-Objektes zu nut-zen. Die Unterobjekt-Materialien haben ihre eigene Identifikationsnummer (ID-Nummer) innerhalb des Multi-Unterobjekt-Materials. Diese Nummer ist der Material-Index. Man muss nur die entsprechenden Material-Indizes der Oberfläche der Netz-Geometrie zuordnen, um das äußere Erscheinungsbild der Haut zu definieren.

Material Index: Das Eingabefeld zeigt die ID-Nummer des Unterobjekt-Materials innerhalb des Multi-Un-terobjekt-Materials an.


Select (Auswahl der Oberfläche): Die Oberflächen, die einem Material zugeordnet werden, können durch diese Schaltfläche ausgewählt werden. Der Index des Untermaterials, das den ausgewählten Oberflächen zugewiesen wird, muss ins Eingabefeld eingegeben werden.

Sel. All (Schaltfläche Alles Auswählen): Wenn eine einzige Oberfläche ausgewählt wurde, werden durch diese Schaltfläche gleichzeitig alle Oberflächen aus-gewählt, die denselben Untermaterialindex haben.

Set: Der aktuelle Materialindex wird durch die Schalt-fläche “Set” den ausgewählten Oberflächen zugeor-dnet.

Übersetzung Bildunterschrift S. 15: Der 3D-Studio MAX-Material-Editor-Dialog mit CharAT-Multi-Un-terobjekt-Material.


Content creator tools

edit human shapecreate morph

3.5.2 Das Rollmenü “Morph”

Morphing ist eine Animationstechnik. (Morphing: “Morpho...” = “Form...” Morphing = Formverän-derung) Ein Morph-Objekt kombiniert zwei oder mehrere Objekte, indem die Scheitelpunkte des ersten Objektes interpoliert werden, um mit den Scheitelpunktpositionen des anderen Objektes zusammenzupassen. Ereignet sich diese Interpo-lation über einen gewissen Zeitraum hinweg, ist eine Morphing-Animation das Resultat. Das Orig-inalobjekt ist als das Wurzel- oder Basisobjekt bekannt (Seed- /Base Object). Das Objekt, in das sich das Basisobjekt verändert, wird als Zielob-jekt bezeichnet (Target Object). Beide Objekte müssen die gleiche Anzahl von Scheitelpunkten besitzen.Wird Morphing während einer Animation genutzt, müssen ein oder mehrere Zielobjekte bearbe-itet werden. Während der Bearbeitung werden die Funktionen Selektion und Soft-Selektion benötigt, um Gruppen von Scheitelpunkten, mit denen gearbeitet werden sollen, auszuwählen.


Um diese Scheitelpunkte des Morph-Zielobjektes zu wählen, wird die Schaltfläche Select im Be-reich Vertex-Bone und der Bereich Soft-Selektion, beide im Rollmenü Graphics, genutzt.Dies sind allgemeine Werkzeuge, um Scheitel-punkte als Objekte einzeln oder gruppenweise zu wählen.

Morphs / Stacks: Dies ist eine Auswahlliste, die Morph-Objekte und –”Stapel” enthält. In der Liste ist der Name eines Morph-Objektes von einer Angabe des “Treiber”-Anteils des Morphs in Klam-mern gefolgt. Der Treiber-Anteil kann über das Werte-Feld in derGruppierung “Morph” definiertwerden (“V=”), wenn kein Antriebsknochen dem Morph zugeordnet ist. In diesem Fall zeigt das Eingabefeld “Quelle” (“Src:”) im Bereich “Assign-ment” den Wert -1 an. Wenn zuvor ein Quellkno-chen dem Morph zugeordnet wurde, wird der Antriebsanteil durch den Quellknochen definiertund das Feld V = ist deaktiviert. Nach dem Morph-Objekt sind Stapelobjekte (Stapel = Stack) verfüg-bar. Der Stapel “0%” ermöglicht es, das Ergebnis zu kontrollieren, wenn der Morph überhaupt nicht angewendet wird, während es mit dem Stapel “100%” möglich ist, das Ergebnis zu kontrollieren, wenn der Morph vollständig angewendet wird. Ein Stapel kann mit jedem Prozentual-Anteil mit der Schaltfläche“New”imBereich“StackProperties”generiert werden. Unten eine Beispielliste:

In der Liste zeigt ein + bzw. – an, ob der Morph-Stapel aktiviert ist oder nicht. Visibility (Sichtbarkeit): Diese Gruppe besteht aus vier Radiobuttons entsprechend den vier ver-schiedenen Optionen der Visualisierung.

Original: Ist dieser Radiobutton aktiv, ist die originale, nicht bearbeitbareOberfläche sichtbar(Wurzel-Objekt). Bemerkung: Nachdem eine Gruppe von Scheitel-punkten ausgewählt und ein neuer Morph von die-semScheitelpunktendefiniertwurde,werdendieOriginalscheitelpunkte von jeder weiteren Bear-beitung gesperrt, bis der Morph existiert.

Result: Ist dieser Radiobutton aktiviert, kann man das aktuelle Resultat sehen, wenn alle Morph-Targets am Wurzelobjekt wirksam sind - jedes


einzelneentsprechenddemspezifischenProzent-satz.

Morph: Wurde dieser Radiobutton aktiviert, sieht man das Ergebnis, wenn nur der ausgewählte Morph entsprechend des spezifischen Prozent-satzes wirksam ist.

Stack: Ist dieser Radiobutton ausgewählt, ist die Geometrie des gewählten Stapels sichtbar.

Morph - Name: Das Feld zeigt den Namen des ausgewählten Morphs an. Jeder Name, der das englische Alphabet nutzt, kann vergeben werden.

Enable (Aktivieren): Ist diese Checkbox an-gekreuzt, ist der Morph entsprechend des zuvor gesetzten Prozentsatzes wirksam. Wenn kein Häkchen gesetzt ist, hat der Morph keinerlei Ein-fluss.

V: Das Feld zeigt den Prozentsätzen in welchem Ausmaß der Morph wirkt, an. Der Prozentsatz kann durch die Pfeile neben dem Eingabefeld ge-setzt werden, wenn dem Morph kein Antriebskno-chen zugeordnet ist. Wenn zuvor dem Morph ein Antriebsknochen zugeordnet wurde, ist das Feld deaktiviert und zeigt den Prozentsatz, der durch denAntriebsknochendefiniertist.

New (Neu): Wenn zuvor eine Gruppe von Scheitel-punkten ausgewählt wurde, wird ein neues Morph-Objekt erstellt. Mit diesem Schritt werden automatisch drei Kopien der Geometrie, die aus den Scheitelpunkten besteht, in der Speichersek-tion, die dem Morph zugeordnet wurde, erstellt. Die drei Kopien stimmen mit dem Basis-, 0%- und 100%-Stapel überein. Das sichtbare Ergebnis dieser Tatsache ist, dass die Auswahlliste des Morphs in der Auswahlliste Morph/Stack im Roll-menü “Morph” erscheint. Die erste Zeile zeigt den automatisch vergebenen Namen an und kann verändert werden, wie es erforderlich ist, mit dem Antriebsprozentsatz, der automatisch auf 0% ge-setzt ist. Die folgenden zwei Zeilen zeigen die 0% und 100%-Stapel:

Morph1 (0%)Stack0%Stack100%


ACHTUNG!!! Wenn keine ausgewählten Scheitel-punkte existieren, erscheint eine Fehlermeldung!

Delete: Das ausgewählte Morph-Objekt und alle darauf bezogenen Stapel werden gelöscht.

Export: Das Morph-Objekt wird in eine Datei im Format .obj exportiert. Der Export betrifft auch die darauf bezogenen Stapel.

Import: Ein Morph-Objekt kann aus einer Datei im Format .obj importiert werden. Der Import betrifft auch alle darauf bezogenen Stapel.

Stack Enable: Wenn ein Häkchen in diesem Feld gesetzt wurde, ist der Stapel in Funktion, sonst nicht.

%: Ein Prozentsatz kann im Feld mit den Pfeilen daneben gesetzt werden. Außer 0% und 100% kann jeder Prozentsatz festgelegt werden, die entsprechend dazugehörigen Stapel werden au-tomatisch generiert. Die Geometrie im Stapel wird entsprechend des Prozentsatzes kalkuliert.

New: Ein neuer Stapel kann mit dieser Schalt-fläche generiert werden. Der Prozentsatz desneuen Stapels ist standardmäßig auf 50% ge-setzt. Er kann mit den Pfeiltasten daneben auf den erforderlichen Prozentwert gesetzt werden.

Delete: Außer Stapeln, die zu 0% und 100% ge-hören, kann ein gewählter Stapel per Knopfdruck entfernt werden.

Export: Der Inhalt eines Stapels kann in eine Da-teiimFormat.objmitdieserSchaltflächeexporti-ert werden.

Import: Mit dieser Schaltfläche kann ein Stapelaus einer .obj-Datei importiert werdenAssignment (Zuweisung).

Src (Quelle): Das Feld zeigt die ID-Nummer des Quellknochens an. Die Bewegung des Quellkno-chensbeeinflusstdieLokationderScheitelpunk-te der Geometrie. Die Art und Weise, wie der Quellknochen die Geometrie des Morphs bee-influsst, wird durch den V-Antriebsprozentsatz


festgelegt. Der V-Antriebsprozentsatz wird ent-sprechend dem in diesem Bereich angegebenen Ausdruck kalkuliert. Wenn kein Quellknochen ex-istiert, zeigt das Feld den Wert -1 an.

Select (Auswahl des Quellknochens): Wenn die Geometrie des Morphs die Bewegung des Kno-chens beeinflussen soll, kann dieser Quellkno-chen folgendermaßen dem Morph zugeordnet werden: Den Morph in der Auswahlliste Morph / Stack wählen, die ID-Nummer des Quellknochens in das Eingabefeld unter “Assignment” eingeben oder auf “Select” klicken und den Knochen im Si-chtfenster auswählen. Der ausgewählte Knochen färbt sich blau.

Bone Name (Name des Quellknochens): Wenn kein Quellknochen existiert, wird der Text “No As-signment” (keine Zuweisung) angezeigt.

V. Der Antriebsprozentsatz, der die Beziehung zwischen Bewegung des Quellknochens und der Geometrie des Morphs definiert, wird mit demgegebenen Ausdruck kalkuliert. Die Struktur des Ausdrucks:V=(+/-) (Fx,Fv,Fz Tx,ty,Tz Rx,Ry,Rz) (+,-./,*) (con-stant)Teile des Ausdrucks können mit den Pfeilen ge-setzt werden, die Konstante (“constant”) muss in den Eingabefeldern angegeben werden. Rx,Ry,Rz legen Rotationen fest, Tx,Ty,Tz definieren dieTranslation, Fx,Fy,Fz die Faktorisierungen.

Morphing mit direkter Bearbeitung der einem CharAt-Objekt zugewiesenen Geometrie

1. Zuerst müssen diejenigen Scheitel-punkte der Geometrie ausgewählt werden, die erforderlich sind, um den neuen Morph-Target aufzubauen. Um die benötigten Scheitelpunkte auszuwählen, muss die Funktion “Select” im Be-reich “Bone-Vertex“ des Rollemenüs “Graphics” genutzt werden.2. Es ist empfehlenswert, eine Gruppe von Scheitelpunkten, die demselben Knochen zugeor-dnet sind, auszuwählen, weil es auf diese Art und Weise möglich ist, zu jedem beliebigen Zeitpunkt dieselben Scheitelpunkte mit der Funktion “Se-lect All” im Bereich Bone-Vertex des Rollmenüs


Graphics auszuwählen. Dies ist sehr wichtig, weil der Basis-Morph und jeder Target-Morph dieselbe Anzahl von Scheitelpunkten haben muss, folglich muss die Anzahl der Scheitelpunkte in jedem Sta-pel durchweg dieselbe sein.

3. Nachdem die Scheitelpunkte, die den Morph aufbauen, ausgewählt wurden, besteht der zweite Schritt darin, einen neuen Morph mit der Schaltfläche “New” im Bereich “Morph” desRollemenüs “Morph” zu erstellen. Mit diesem Schritt, werden automatisch drei Kopien der Ge-ometrie, die aus den Scheitelpunkten besteht, in der Speicherabteilung, die dem Morph zugeord-net ist, erstellt. Die drei Kopien beziehen sich auf die Basis-, 0%- und 100%-Stapel. Das sichtbare Ergebnis dieser Tatsache ist, dass die Auswahl-liste des Morphs in der Auswahlliste “Morphs/Stacks” im Morph-Rollmenü erscheint. Die erste Zeile zeigt den automatisch vergebenen Namen an und kann nach den Erfordernissen geändert werden, mit dem Grundantriebsprozentsatz, der standardmäßig auf 0% gesetzt ist. Die folgenden Zeilen zeigen die 0%- und 100%-Stapel an:

Morph1 (0%) Stack0% Stack100%

4 Um den Namen des Morphs zu ändern, wird der Morph in der Auswahlliste “Morphs/Stacks” gewählt und das Namensfeld unterhalb der Liste benutzt.

5. Weitere Stapel können zu demselben Morph) unterNutzungderSchaltfläche“New”imBereich“Stack“ hinzugefügt (wörtl.: erstellt) werden. In die-sem Moment wird eine neue Kopie der Scheitel-punkte in der Speicherabteilung des Morphs gemacht. Der Prozentsatz ist standardmäßig auf 50% gesetzt, der erforderliche Prozentsatz kann durch das Feld “%:” gesetzt werden. Die ins Eing-abefeld eingegebene Nummer muss zwischen 1 und 99 liegen.5. Im nächsten Schritt wird der zu bearbeitende Stapel aus der Auswahlliste “Morphs/Stacks” aus-gewählt.6. Nachdem der Stapel ausgewählt wurde, den Radiobutton “Stack” im Bereich “Visibility” des Rollmenüs Morph aktivieren, das Ergebnis der


Bearbeitung wird sichtbar.

7. Der Stapel kann mit den Funktionen “Select and Move”, “Select and Rotate” und “Select und Scale” (Auswählen und Skalieren) der Haupt-werkzeugleiste bearbeitet werden. Das Resultat der Bearbeitung wird augenblicklich auf den Sta-pel angewandt. Es gibt bisher keine “Rückgängig”-Funktion!!!

8. Nachdem der Stapel bearbeitet wurde, den Radiobutton “Result” im Bereich “Visibility” des Rollmenüs Morph aktivieren, um das endgültige Resultat deines Morphings zu sehen.9. Den Wert des Morphs mit den Pfeilen neben dem Eingabefeld “V:” im Bereich “Morph” des Rollmenüs “Morph” ändern, der Wert kann frei festgelegt werden, sogar negative Werte werden akzeptiert und es sind auch Werte über 100% möglich.

Morphing auf einer einem CharAt-Objekt mit .obj-Datei per “Export/Import” zugewiesenen Geomet-rie

1. Der erste Schritt besteht darin, diejenigen Scheitelpunkte der Geometrie, die den neuen Morph-Target aufbauen, auszuwählen (Funk-tion “Select” im Bereich “Bone-Vertex”, Roll-menü “Graphics”). Es ist empfehlenswert, eine Gruppe von Scheitelpunkten auszuwählen, die demselben Knochen zugeordnet wurde, weil es so möglich sein wird, dieselben Scheitelpunkte zu jedem beliebigen Zeitpunkt mit der Funktion “Select All” im Bereich “Bone-Vertex” des Rom-menüs Graphics auszuwählen. Dies ist sehr wich-tig, weil der Grund.Morph und jeder Target-Morph dieselbe Anzahl von Scheitelpunkten aufweisen muss, demnach muss also auch die Anzahl von Scheitelpunkten in jedem Stapel dieselbe sein.

2. Nachdem die Scheitelpunkte, die den Morph aufbauen, ausgewählt wurden, besteht der zweite Schritt darin, einen neuen Morph mit der Schalt-fläche“New”imBereich“Morph”desRollemenüs“Morph” zu erstellen. Mit diesem Schritt, werden automatisch drei Kopien der Geometrie, die aus den Scheitelpunkten besteht, in der Speicherab-teilung, die dem Morph zugeordnet ist, erstellt. Die drei Kopien beziehen sich auf die Basis-, 0%-


und 100%-Stapel. Das sichtbare Ergebnis dieser Tatsache ist, dass die Auswahlliste des Morphs in der Auswahlliste “Morphs/Stacks” im Morph-Roll-menü erscheint. Die erste Zeile zeigt den automa-tisch vergebenen Namen an und kann nach den Erfordernissen geändert werden, mit dem Grun-dantriebsprozentsatz, der standardmäßig auf 0% gesetzt ist. Die folgenden Zeilen zeigen die 0%- und 100%-Stapel an: Morph1 (0%) Stack0% Stack100%3. Um den Namen des Morphs zu ändern, den Morph in der Auswahlliste “Morphs/Stacks” wählen und das Namensfeld unterhalb der Liste benutzen.4. Den zu bearbeitenden Stapel aus der Liste auswählen.5. Die Geometrie des Stapels mit der Schaltfläche “Exp”, BereichStack, in eineDateivom Format .obj. exportieren.6. Die Funktion .obj-Export normalisiert au-tomatisch die Scheitelpunkte und verändert die Koordinaten im Gegensatz zu den gewöhnlichen .obj-Export-Funktionen nicht.7. Die Datei exportieren und mit der Funk-tion File (“Datei”) ? Reset (“Zurücksetzen”) eine neue Szene für den Import vorbereiten..8. Die zuvor exportierte Datei mit der Funk-tion 3DS-MAX ? Files ? Import ? Wavefront (*.Obj). importieren.Es kann ausschließlich die Funktion .obj-Export von CharAt genutzt werden, wenn irgendeine an-dere Export/Import-Funktion eines Plug-Ins existi-ert, muss sie zwischenzeitlich eliminiert werden.9. Jetzt die Geometrie bearbeiten. Die Ge-ometrie kann innerhalb der Szene transformiert werden, aber die Position des Drehpunktes kann nicht verschoben oder rotiert werden, weil das die Koordinaten der normalisierten Geometrie verän-dern würde.10. Die bearbeitete Geometrie mit der Funk-tion 3DS-MAX ? Files ? Ex-port ? Wavefront (.Obj) exportieren.11. Die Datei, die das CharAt-Objekt enthält, lesen, in die die bearbeitete Geometrie importiert werden soll.12. In der Auswahlliste “Morphs/Stacks” den Stapel auswählen, in den die bearbeitete Stapel-Geometrie importiert werden soll.


13. Mit der Schaltfläche “Import”, Bereich“Stack”, wird die .obj-Datei in den Stapel importi-ert.14. Den Radiobutton “Result”, Bereich “Vis-ibility”, Rollmenü “Morph”, aktivieren, um das Re-sultat des Morphings anzusehen.15. Die Werte des Morphs mit den Pfeilen neben dem Eingabefeld “V:”, Bereich “Morph”, Rollmenü “Morph” verändern. Der Wert kann frei gesetzt werden, auch negativ oder >100.

ACHTUNG! Die Funktion .obj-Export/Import von CharAt verändert nicht den Untermaterials-Inhalt des Original-Morphs, weil es nur Scheitelpunkte berücksichtigt.Die Funktionen .obj-Export/Import, Bereich Morph, Rollmenü Morph, können ähnlich genutzt werden wie die des Bereichs Stack. Der Unter-schied besteht darin, dass in diesem Fall alle zum Morph gehörigen Stapel berücksichtigt werden, während die Funktionen im Bereich “Stack” nur einen einzelnen Stapel betreffen.



edit human shapelip sync

3.5.3 LipSync Das Rollmenü LipSnyc ermöglicht, das Gesicht des Modells zu animieren und Sprechen zu simu-lieren. Die Bewegung der Lippen bezieht sich auf die Laute eines gegebenen Textes. Die Anima-tion basiert auf einem Set von Target-Morphs, von denen jedes auf einen Laut bezogen ist. Der Name des Target-Morphs ist ein Sammelname, der die Beziehung ausdrückt.

Text: In das Textfeld kann jeder Text eingegeben werden. Das Modell spricht den gegebenen Text während der Animation aus (sollte diese Funktion wirklich jemals genutzt werden, ist zu beachten, dass die englischen Laute anders als deutsche ausgesprochen werden!!!).

Frame Parameters (Rahmenparameter): Die Pa-rameter legen die Länge der Pausen zwischen


den Lauten, Wörtern und Sätzen fest. Die im Feld angezeigten Werte werden als Rahmeneinheiten interpretiert.

Char: Die Dauer eines einzelnen Lautes während der Animation in Rahmeneinheiten.Space: Die Länge der Pause zwischen der Artiku-lation von zwei Worten in Rahmeneinheiten.End: Die Dauer der Pause zwischen zwei Sätzen in Rahmeneinheiten.Max Value (Maximalwert): Das Eingabefeld zeigt die Dauer eines Rahmens in Millisekunden an.

Talk (Sprechen): Mit einem Klick auf diese Schalt-fläche wird die Animation des Gesichtes in dieTrack View geschrieben.



file & sequence3.5.4 File I/O Das Rollmenü File I/O (“Datei I/O”)Abb. zu diesem Kapitel s. Benutzerhandbuch S. 25!Import: Komponenten des Inhalts der gesamten kinematischen Kette können mit dieser Schalt-fläche importiertwerden.DieKomponentenundentsprechenden Dateiformate sind die folgenden:

1. bone structure (Knochenstruktur) ? *.cat-struct2. skin (Haut) ? *.cat.graph3.bodyposition,motionfile(Körperposition,Be-wegungsdatei) ? *.cat-motion4. motion control camera (Bewegungskontrollka-mera) ? *.asc5. original measure (Original-Maß) ? *.cat-omd6. requested measure (benötigtes Maß) ? *.cat-rmd


7. measure organizer (Maßorganisator) ? *.cat-morg8. motion limits (Bewegungslimits) ? *.cat-mlim9. comfort model ? *cat-comf

Export: Komponenten des Inhalts der gesamten kinematischen Kette könne mit dieser Schalt-flächeexportiertwerden.DieKomponentenundentsprechenden Datei-Formate sind die folgen-den:

1. bone structure (Knochenstruktur) ? *.cat-struct2. skin (Haut) *.cat.graph3.bodyposition,motionfile(Körperposition,Be-wegungsdatei) ? *.cat-motion4. motion control camera (Bewegungskontrollka-mera) ? *.txt5. Wavefront Obj format ? *.obj6. posture analysis (Stellungsanalyse) ? *cat-analys

Extract: Daten können von jedem einzelnen Detail einerkinematischenKettemitdieserSchaltflächegesichert werden. Die Daten sind eine Kompo-nente des Inhalts und die Details der Kette begin-nen mit dem ausgewählten Knochen und enden, wo die Kette endet. Es sind folgende Komponent-en möglich:

1. bone structure (Knochenstruktur) ? *.cat-struct2. skin (Haut) *.cat.graph3.bodyposition,motionfile(Körperposition,Be-wegungsdatei) ? *.cat-motion4. Wavefront Obj format ? *.obj

Merge (Verschmelzen): Daten können von jedem Detail einer kinematischen Kette mithilfe dieser Schaltfläche geladen werden. Die Daten sindeine Komponente des Inhalts und die Details der Kette beginnen mit dem ausgewählten Knochen und enden, wo die Kette endet. Es sind folgende Komponenten möglich:

1. bone structure (Knochenstruktur) ? *.cat-struct2. skin (Haut) *.cat.graph3.bodyposition,motionfile(Körperposition,Be-wegungsdatei) ? *.cat-motionDieWirkung der Schaltfläche Merge hängt vonder Komponente des Inhalts ab. Im Fall einer Knochenstruktur-Datei (*.cat-struct), werden die


geladenen Daten in den ausgewählten Knochen eingebunden (wörtl: verschmolzen). Im Fall einer Haut-Datei (*.cat.graph) werden die Elemente der Graphik mit dem Knochen verschmolzen, welcher durch die Knochen-ID den Scheitelpunkten zuge-ordnet ist. Im Fall einer Bewegungs-Datei (*.cat-motion) werden die Daten entsprechend der Kno-chennamen eingebunden.

Der Bereich SequenceSequenzexportDie Funktion Sequenzexport wird genutzt, um eine fertige CHARAT-Animation in ASCII-Dateien zu schreiben.1. Erstelle eine Charat-Animation.2. Setze Start- und End-Parameter im Bereich Se-quence, Rollmenü File I/O3. Setze einen haken in der Checkbox Sequence. Mit diesem Schritt sind die Grundeinstellungen fertig.4. Gib in die Dialogbox die Exportdatei ein.5. Wähle von der Auswahlliste für Dateitypen den Dateityp *.cat-motion.6. Schreibe den Namen der Animation in das Da-teinamenfeld.7. Wähle den Unterpfad, wo die Animation ges-peichert werden soll, aus.8. Klicke auf “Save” (“Speichern”)

DieSchaltflächeSaveaktiviert/ermöglichtdieAus-führung der Animation, welche in der Track View geschrieben wurde. Nach der Ausführung jeden Rahmens wird die *.cat-motion-Datei in den fes-tgelegten Pfad geschrieben. Die aktuelle Zeit des Rahmens wird im Dateinamen gespeichert. Die Nummer in Klammer nach dem Namen bezieht sich auf die aktuelle Zeit in Millisekunden.

Sequenzimport

Die Funktion Sequence Import wird genutzt, um ASCII .cat-motion-Dateien in der Track View auszulesen. Die .cat-motion-Datei funktioniert entsprechend Zusammenfassung in Hinblick auf Knochennamen. Die Animation wird nur ausgefüh-rt, wenn die Knochennamen in der kinematischen Kette mit den Knochennamen der Datei übere-instimmen. Wenn das System die entsprechen-den Knochennamen in der kinematischen Kette nichtfindet,wirddieAnimationnichtausgeführt.


WenndasSystemeinigederKnochennamenfin-det, nicht alle von ihnen, wird die Animation aus-geführt, berücksichtigt aber nur die gefundenen Knochennamen.

1. Bevor die Sequenz in die Track View eingelesen wird, musst du prüfen, auf der Zeitachse genug Platz für die Rahmen (frames) ist. Wenn die An-zahl an Frames auf der Zeitachse geringer als die Anzahl von Frames, die du auslesen möch-test, ist, liest das System die Daten nur bis zur Maxi-malanzahl von Frames und gibt dann eine Fehler-meldungaus.(“animationrangeisnotsufficient”- Animationsspielraum nicht genügend).

2. Bevor die Sequenz ausgelesen werden kann, musst du außerdem die Funktion Auto Key aktiv-ieren. In diesem Fall wird der Charat-Parameter-Block in die Track View geschrieben.

3. Gib die Import-Datei in die Dialogbox ein.4. Wähle den Dateityp .cat-motion aus.5. Wähle ein Unterverzeichnis, in welchem die Sequenz zuvor gespeichert wurde.6. Wähle die erste Datei der Sequenz aus und gehe auf “Open” (Öffnen).7. Die Animation wird in die Track View ge-schrieben.8. Deaktiviere die AutoKey-Funktion wieder.Dummy-Datei importieren

Die Dummy-Datei enthält folgende Komponenten:

– Personenbeschreibung– kinematische Struktur– Database-Organiser– Bewegungsgrenzen–Diskomfort-Definition–KonfigurationderinversenBiomechanik– Konfiguration der Auswahlmarkierung für im-mersives (eingebundenes?) System– Materialbeschreibung für immersives System– Hautbeschreibung– Beschreibung der Startposition

Dummy-Datei importieren:1. Wähle ein Körperobjekt aus.2. Gib die “Import File”-Dialogbox ein (?! – viel-leicht “öffne…”???)3. Wähle die .dummy-Datei aus


4. wähle den Dateinamen aus, um zu öffnen

Dummy-Datei exportieren1. Wähle ein Körper-Objekt aus.2. Rufe die “Export File”-Dialogbox auf.3. Wähle als Dateityp “.dummy” aus.4. gib einen Dateinamen ein, um zu speichern.

Die exportierte Dummy-Datei lässt sich in jedem IDO:Ergonomics System an-wenden!


#!CATBODY 2# USER database# feminin# unit: mm

# MNr MEAN SD NPX Z 0 1577.00 0.00 0.00 0.00 Stature--------------------- Koerperhoehe---------------- 1 0.00 0.00 0.00 0.00 Eye height------------------ Augenhoehe------------------ 2 0.00 0.00 0.00 0.00 Tragion height-------------- Tragionhoehe---------------- 3 0.00 0.00 0.00 0.00 Mouth height---------------- Mundhoehe------------------- 4 0.00 0.00 0.00 0.00 Height of cervical vertebra7 Halswirbelhoehe------------- 5 0.00 0.00 0.00 0.00 Initial neck height--------- Halsansatzhoehe------------- 6 0.00 0.00 0.00 0.00 Sternal height-------------- Sternalhoehe---------------- 7 0.00 0.00 0.00 0.00 Shoulder height lateral----- Schulterhoehe lateral------- 8 0.00 0.00 0.00 0.00 Shoulder height acromial---- Schulterhoehe akromial------ 9 0.00 0.00 0.00 0.00 Subaxillary height---------- Unterachselhoehe------------ 10 0.00 0.00 0.00 0.00 Mamillary height------------ Brustwarzenhoehe------------ 11 0.00 0.00 0.00 0.00 Waist height---------------- Taillenhoehe---------------- 12 0.00 0.00 0.00 0.00 Iliocristal height---------- Darmbeinkammhoehe----------- 13 0.00 0.00 0.00 0.00 Iliospinal height----------- Darmbeinstachelhoehe-------- 14 0.00 0.00 0.00 0.00 Trochanter height ---------- Trochanterhoehe------------- 15 0.00 0.00 0.00 0.00 Shoulder breadth, bideltoid- Schulterbreite >Oberarme<--- 16 0.00 0.00 0.00 0.00 Shoulder breadth, biacromi-- Schulterbreite >Akromien<--- 17 422.00 0.00 0.00 0.00 Shoulder breadth, unilateral Einseitige Schulterbreite--- 18 0.00 0.00 0.00 0.00 Shoulder breadth, lifted arm Schulterbreite bei erh-Armen 19 266.00 0.00 0.00 0.00 Thorax breadth-------------- Brustkorbbreite------------- 20 0.00 0.00 0.00 0.00 Waist breadth--------------- Taillenbreite--------------- 21 311.00 0.00 0.00 0.00 Pelvis breadth-------------- Beckenbreite---------------- 22 367.00 0.00 0.00 0.00 Hip breadth----------------- Hueftbreite----------------- 23 0.00 0.00 0.00 0.00 Body depth------------------ Koerpertiefe---------------- 24 0.00 0.00 0.00 0.00 Depth back - chest---------- Brusttangente--------------- 25 201.00 0.00 0.00 0.00 Depth dorsal vertebra-ster-- Brustkorbtiefe-------------- 26 0.00 0.00 0.00 0.00 Depth of waist-------------- Taillentiefe---------------- 27 0.00 0.00 0.00 0.00 Biggest de-torso below che-- Gr- Rumpftiefe u-Brustkorb-- 28 0.00 0.00 0.00 0.00 Biggest depth of buttock---- Gesaesstangente------------- 29 0.00 0.00 0.00 0.00 Shoulder girth-------------- Schulterumfang-------------- 30 0.00 0.00 0.00 0.00 Torso girth, vertical------- Rumpfumfang vertikal-------- 31 0.00 0.00 0.00 0.00 Chest girth----------------- Brustkorbumfang------------- 32 0.00 0.00 0.00 0.00 Anthropological chest girth- Anthropologischer Brustumfan 33 0.00 0.00 0.00 0.00 Thorax girth---------------- Thoraxumfang---------------- 34 743.00 0.00 0.00 0.00 Waist girth----------------- Taillenumfang---------------

1. Example user database

Appendix


35 0.00 0.00 0.00 0.00 Seat girth------------------ Gesaessumfang--------------- 36 0.00 0.00 0.00 0.00 Height sitting plane- vertex Koerpersitzhoehe ----------- 37 0.00 0.00 0.00 0.00 Height sitting plane- eye--- Augenhoehe von Sitzflaeche--- 38 0.00 0.00 0.00 0.00 Height sitting plane- mouth- Mundhoehe von Sitzflaeche---- 39 0.00 0.00 0.00 0.00 Height sitting plane-cervi-- Cervicalhoehe--------------- 40 0.00 0.00 0.00 0.00 Sitt-shoulder height, acromi Schulterhoehe akromial------ 41 0.00 0.00 0.00 0.00 Height of lower scapula/sitt Untere Schulterblatthoehe--- 42 0.00 0.00 0.00 0.00 Height of pelvis/sitting---- Beckenhoehe----------------- 43 0.00 0.00 0.00 0.00 Height seat-trochanter------ Trochanterhoehe------------- 44 0.00 0.00 0.00 0.00 Biggest hip breadth sitting- Koerpersitzbreite----------- 45 0.00 0.00 0.00 0.00 Sagittal diamet-abdomen/sitt Sagittaler Abdomendurchmesse 46 0.00 0.00 0.00 0.00 Span of arms---------------- Spannweite der Arme -------- 47 0.00 0.00 0.00 0.00 Span of grip axes----------- Griffachsenspannweite------- 48 0.00 0.00 0.00 0.00 Elbow span------------------ Ellenbogenspannweite-------- 49 0.00 0.00 0.00 0.00 Forward reach, (fingertips)-- Reichweite vorn(Fingerspitz) 50 0.00 0.00 0.00 0.00 Forward reach, (grip axis)-- Reichweite vorn(Griffachse)- 51 0.00 0.00 0.00 0.00 Vertical reach, (fingertips)- Reichweite oben(Fingerspitz) 52 0.00 0.00 0.00 0.00 Vertical reach, (grip axis)- Reichweite oben(Griffachse)- 53 0.00 0.00 0.00 0.00 Max-vertical reach(fingertp)- Max Reichweite oben (Fspitz) 54 0.00 0.00 0.00 0.00 Maximal vertical grip reach- Max Reichweite oben (Griff-) 55 0.00 0.00 0.00 0.00 Middle fingertip height------ Fingerspitzenhoehe---------- 56 0.00 0.00 0.00 0.00 Height of grip axes--------- Griffachsenhoehe------------ 57 0.00 0.00 0.00 0.00 Wrist height---------------- Handgelenkshoehe------------ 58 0.00 0.00 0.00 0.00 Elbow height---------------- Ellenbogenhoehe------------- 59 302.00 0.00 0.00 0.00 Upper arm length------------ Oberarmlaenge--------------- 60 0.00 0.00 0.00 0.00 Projected arm length-------- Projektivische ganze Armlaen 61 0.00 0.00 0.00 0.00 Functional arm length------- Funktionelle Armlaenge------ 62 0.00 0.00 0.00 0.00 Arm length without hand----- Armlaenge ohne Hand--------- 63 420.00 0.00 0.00 0.00 Length elbow - fingertips---- Ellenbogen > Fingerspitzen-- 64 0.00 0.00 0.00 0.00 Length elbow - grip axes---- Ellenbogen > Griffachse----- 65 0.00 0.00 0.00 0.00 Length bend of elbow-fingert- Ellenbeuge > Fingerspitzen-- 66 0.00 0.00 0.00 0.00 Diameter of initial uppera-- Armansatzbreite------------- 67 0.00 0.00 0.00 0.00 Forearm thickness----------- Unterarmdicke--------------- 68 0.00 0.00 0.00 0.00 Forearm length without han-- Unterarmlaenge ohne Hand---- 69 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of elbow------------ Ellenbogenbreite------------ 70 0.00 0.00 0.00 0.00 Widest breadth for both elbo Breite ueber Ellenbogen----- 71 0.00 0.00 0.00 0.00 Wrist girth----------------- Handgelenkumfang------------ 72 232.00 0.00 0.00 0.00 Smallest forearm girth------ Kleinster Unterarmumfang---- 73 0.00 0.00 0.00 0.00 Biggest forearm girth------- Groesster Unterarmumfang---- 74 277.00 0.00 0.00 0.00 Biggest upper arm girth----- Groesster Oberarmumfang----- 75 0.00 0.00 0.00 0.00 Vertic-fingertip reach/sitt-- Reichweite nach oben-------- 76 0.00 0.00 0.00 0.00 Vertical grip reach, sitting Reichweite nach oben (Griff) 77 0.00 0.00 0.00 0.00 Elbow height, sitting------- Ellenbogenhoehe------------- 78 0.00 0.00 0.00 0.00 Hand girth without thumb---- Handumfang ohne Daumen------ 79 0.00 0.00 0.00 0.00 Grip girth------------------ Griffumfang----------------- 80 0.00 0.00 0.00 0.00 Fist girth------------------ Faustumfang----------------- 81 0.00 0.00 0.00 0.00 Little finger girth---------- Kleinfingerumfang------------ 82 0.00 0.00 0.00 0.00 Ring finger girth ----------- Ringfingerumfang------------- 83 0.00 0.00 0.00 0.00 Middle finger girth---------- Mittelfingerumfang----------- 84 0.00 0.00 0.00 0.00 Forefinger girth------------- Zeigefingerumfang------------ 85 0.00 0.00 0.00 0.00 Thumb girth----------------- Daumenumfang---------------- 86 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth little finger prox--- Kleinfingerbreite handnah---- 87 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth little finger dist--- Kleinfingerbreite handfern--- 88 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth ring finger proxim--- Ringfingerbreite handnah---- 89 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth ring finger distal--- Ringfingerbreite handfern--- 90 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth middle finger prox--- Mittelfingerbreite handnah--- 91 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth middle finger dist--- Mittelfingerbreite handfer--- 92 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth forefinger proxima--- Zeigefingerbreite handnah---- 93 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth forefinger distal---- Zeigefingerbreite handfern--- 94 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of thumb distal----- Daumenbreite koerperfern---- 95 0.00 0.00 0.00 0.00 Length little finger--------- Kleinfingerlaenge------------ 96 0.00 0.00 0.00 0.00 Length ring finger----------- Ringfingerlaenge------------- 97 0.00 0.00 0.00 0.00 Length middle finger--------- Mittelfingerlaenge----------- 98 0.00 0.00 0.00 0.00 Midd-fing-prox-phalanx lengt- Mittelfingergrundgliedlaenge- 99 0.00 0.00 0.00 0.00 Midd-fing-middle phal-length- Mittelfingermittelgliedlaeng-100 0.00 0.00 0.00 0.00 Midd-fing-distal phal-length- Mittelfingerendgliedlaenge---101 0.00 0.00 0.00 0.00 Length of forefinger--------- Zeigefingerlaenge------------102 0.00 0.00 0.00 0.00 Length of thumb------------- Daumenlaenge----------------


103 0.00 0.00 0.00 0.00 Length of palm-------------- Handflaechenlaenge----------104 0.00 0.00 0.00 0.00 Length of hand-------------- Handlaenge------------------105 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of hand with thumb-- Handbreite mit Daumen-------106 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of hand without th-- Handbreite ohne Daumen------107 0.00 0.00 0.00 0.00 Thickness of hand----------- Handdicke-------------------108 0.00 0.00 0.00 0.00 Radius of fingertips--------- Fingerkuppenradius----------109 0.00 0.00 0.00 0.00 Grip dia-thumb/middle fg-tip Greifdurchmesser 1----------110 0.00 0.00 0.00 0.00 Grip dia-thumb/forefingertip- Greifdurchmesser 2----------111 0.00 0.00 0.00 0.00 Gr-dia-foref-tip/dist-thumb Greifdurchmesser 3----------112 0.00 0.00 0.00 0.00 Gr-dia-foref-tip/prox-thumb Greifdurchmesser 4----------113 0.00 0.00 0.00 0.00 Circular reach-through dimen Kreisfoermige Durchgreifgroe114 0.00 0.00 0.00 0.00 Projective leg (+foot) lengt Projektivische Beinlaenge---115 0.00 0.00 0.00 0.00 Crotchheight inside leg+fo-- Schritthoehe----------------116 0.00 0.00 0.00 0.00 Gluteal height-------------- Gesaessfaltenhoehe----------117 0.00 0.00 0.00 0.00 Knee joint height----------- Kniegelenkhoehe-------------118 90.00 0.00 0.00 0.00 Medial ankle height--------- Fussknoechelhoehe medial----119 90.00 0.00 0.00 0.00 Lateral ankle height ------- Fussknoechelhoehe lateral---120 255.00 0.00 0.00 0.00 Length of foot-------------- Fusslaenge------------------121 0.00 0.00 0.00 0.00 Length of forefoot---------- Vorderfusslaenge------------122 94.00 0.00 0.00 0.00 Projective foot breadth ---- Fussbreite.-----------------123 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of heel------------- Fersenbreite----------------124 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of ball of the foot- Fussballenumfang------------125 550.00 0.00 0.00 0.00 Girth of shank-------------- Oberschenkelumfang----------126 0.00 0.00 0.00 0.00 Girth of knee--------------- Knieumfang------------------127 354.00 0.00 0.00 0.00 Girth of calf--------------- Wadenumfang-----------------128 0.00 0.00 0.00 0.00 Girth of ankle-------------- Fesselumfang----------------129 506.00 0.00 0.00 0.00 Height knee-sole of the foot Kniehoehe > Fussohle--------130 0.00 0.00 0.00 0.00 Height of sitting plane----- Sitzflaechenhoehe ----------- 131 0.00 0.00 0.00 0.00 Length buttock to calf/sitti Koerpersitztiefe bis Wade-- 132 0.00 0.00 0.00 0.00 Length buttock to knee/sitti Sitztiefe einschliessl.Knie-133 0.00 0.00 0.00 0.00 Max-sitt-depth/buttock-tipto Sitztiefe > Fusszehen-------134 556.00 0.00 0.00 0.00 Length buttock-sole, sitting Gesaess (Ruecken)-Beinlaenge135 0.00 0.00 0.00 0.00 Height of shank------------- Oberschenkelhoehe-----------136 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of single knee------ Kniebreite eines Knies------137 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth oth knees closed/sit Kniebreite beider(geschloss)138 214.00 0.00 0.00 0.00 Height of head-------------- Kopfhoehe-------------------139 0.00 0.00 0.00 0.00 Height of face (chin-front-- Gesichtshoehe(Kinn-Stirnmi--140 0.00 0.00 0.00 0.00 Eye-vertex height----------- Augen-Scheitel-Hoehe--------141 0.00 0.00 0.00 0.00 Ear height, tragion-vertex-- Ohr-Scheitel-Hoehe----------142 0.00 0.00 0.00 0.00 Nose-vertex height---------- Nasen-Scheitel-Hoehe--------143 0.00 0.00 0.00 0.00 Mouth-vertex height--------- Mund-Scheitel-Hoehe---------144 0.00 0.00 0.00 0.00 Distance root of nose - chin Abstand Nasenwurzel - Kinn--145 0.00 0.00 0.00 0.00 Nose height, subnasal-nasion Nasenhoehe------------------146 0.00 0.00 0.00 0.00 Auricular height------------ Ohrmuschellaenge------------147 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth initial neck-------- Halsansatzbreite------------148 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of lower jaw angle-- Unterkieferwinkelbreite-----149 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of nose, lateral---- Nasenbreite-----------------150 0.00 0.00 0.00 0.00 Auricular breadth- --------- Ohrmuschelbreite------------151 0.00 0.00 0.00 0.00 Horizontal ear-head distance Ohrmuschelabstand-----------152 0.00 0.00 0.00 0.00 Zygomatic face breadth------ Jochbogenbreite-------------153 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of root of the nose- Nasenwurzelbreite-----------154 0.00 0.00 0.00 0.00 Interpupillary breadth------ Pupillenabstand-------------155 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of upper face------- Obergesichtsbreite----------156 0.00 0.00 0.00 0.00 Smallest forehead breadth--- Kleinste Stirnbreite--------157 152.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of head------------- Kopfbreite------------------158 0.00 0.00 0.00 0.00 Breadth of head with ears--- Kopfbreite mit Ohren--------159 191.00 0.00 0.00 0.00 Head length/glabel-opistho-- Kopftiefe-------------------160 0.00 0.00 0.00 0.00 Length nosetip-opisthocranio Kopftiefe ab Nasenspitze----161 0.00 0.00 0.00 0.00 Length ectocanthus-opisthocr Kopftiefe ab Augenwinkel----162 0.00 0.00 0.00 0.00 Length tragion-opisthocranio Kopftiefe ab Tragion--------163 0.00 0.00 0.00 0.00 Horizontal head girth ------ Kopfumfang------------------164 0.00 0.00 0.00 0.00 Sagittal head curve--------- Sagittaler Kopfbogen--------165 0.00 0.00 0.00 0.00 Transversal head curve,tragi Transversaler Kopfbogen-----166 0.00 0.00 0.00 0.00 Lower head curve,ear-chin-ea Ohr-Kinn-Ohr-Bogen----------167 0.00 0.00 0.00 0.00 Girth of neck--------------- Halsumfang------------------168 0.00 0.00 0.00 0.00 Initial neck girth---------- Halsansatzumfang------------169 0.00 0.00 0.00 0.00 Bodyweight------------------ Körpergewicht---------------


#!CATBODY 2# GERMAN Antropologischer Atlas database# feminin 25 years old# unit: mm

# MNr MEAN SD NPX Z

0 1645.0 61.0 0.9550 0.0781 Stature--------------------- Koerperhoehe---------------- 1 1539.0 57.1 0.9456 -0.0920 Eye height------------------ Augenhoehe------------------ 2 1522.0 56.4 0.9523 -0.0055 Tragion height-------------- Tragionhoehe---------------- 3 1461.0 54.2 0.9532 0.0031 Mouth height---------------- Mundhoehe------------------- 4 1404.0 62.0 0.9506 -0.0194 Height of cervical vertebra7 Halswirbelhoehe------------- 5 1374.0 60.7 0.9536 0.0067 Initial neck height--------- Halsansatzhoehe------------- 6 1337.0 58.0 0.9532 0.0028 Sternal height-------------- Sternalhoehe---------------- 7 1347.0 55.2 0.9498 -0.0274 Shoulder height lateral----- Schulterhoehe lateral------- 8 1343.0 55.0 0.9352 -0.2063 Shoulder height acromial---- Schulterhoehe akromial------ 9 1199.0 49.1 0.9325 -0.1847 Subaxillary height---------- Unterachselhoehe------------ 10 1172.0 49.0 0.9277 -0.2277 Mamillary height------------ Brustwarzenhoehe------------ 11 1014.0 41.5 0.9400 -0.1201 Waist height---------------- Taillenhoehe---------------- 12 977.0 51.7 0.9249 -0.2169 Iliocristal height---------- Darmbeinkammhoehe----------- 13 944.0 50.0 0.9315 -0.1692 Iliospinal height----------- Darmbeinstachelhoehe-------- 14 829.0 41.4 0.9243 -0.2284 Trochanter height ---------- Trochanterhoehe------------- 15 416.0 23.0 0.9014 -0.3213 Shoulder breadth, bideltoid- Schulterbreite >Oberarme<--- 16 364.0 17.0 0.9096 -0.2929 Shoulder breadth, biacromi-- Schulterbreite >Akromien<--- 17 133.0 6.2 0.9129 -0.1876 Shoulder breadth, unilateral Einseitige Schulterbreite--- 18 362.0 20.0 0.9333 -0.0716 Shoulder breadth, lifted arm Schulterbreite bei erh-Armen 19 252.0 16.0 0.8624 -0.3065 Thorax breadth-------------- Brustkorbbreite------------- 20 253.0 25.0 0.8382 -0.3539 Waist breadth--------------- Taillenbreite--------------- 21 280.0 21.0 0.9190 -0.1565 Pelvis breadth-------------- Beckenbreite---------------- 22 342.0 23.0 0.9767 0.3973 Hip breadth----------------- Hueftbreite----------------- 23 289.0 28.0 1.1345 1.5589 Body depth------------------ Koerpertiefe---------------- 24 237.0 23.0 1.0513 0.5646 Depth back - chest---------- Brusttangente--------------- 25 174.0 18.0 0.8468 -0.4139 Depth dorsal vertebra-ster-- Brustkorbtiefe-------------- 26 174.0 16.9 0.8554 -0.3059 Depth of waist-------------- Taillentiefe---------------- 27 232.0 22.5 0.9574 0.0729 Biggest de-torso below che-- Gr- Rumpftiefe u-Brustkorb-- 28 213.0 20.7 0.9741 0.1591 Biggest depth of buttock---- Gesaesstangente------------- 29 844.5 41.8 0.7377 -1.2495 Shoulder girth-------------- Schulterumfang-------------- 30 1498.0 88.0 0.9764 0.2296 Torso girth, vertical------- Rumpfumfang vertikal-------- 31 760.0 67.0 0.7587 -1.0045 Chest girth----------------- Brustkorbumfang------------- 32 837.0 65.0 0.9001 -0.2018 Anthropological chest girth- Anthropologischer Brustumfan 33 760.0 48.3 0.8334 -0.4543 Thorax girth---------------- Thoraxumfang---------------- 34 700.0 65.0 0.8609 -0.3007 Waist girth----------------- Taillenumfang---------------

2. Example standard CharAT database format

MNr = CharAT measurement NumberMEAN = Staatistical main valueSD = Standard deviationNPX = WORLD GLOBAL Allometry valueZ=Proportionalcoefficient


35 950.0 63.9 0.9485 0.0272 Seat girth------------------ Gesaessumfang--------------- 36 867.0 35.0 0.9270 -0.1310 Height sitting plane- vertex Koerpersitzhoehe ----------- 37 744.0 27.6 0.9160 -0.2448 Height sitting plane- eye--- Augenhoehe von Sitzflaeche-- 38 694.0 25.7 0.9230 -0.1357 Height sitting plane- mouth- Mundhoehe von Sitzflaeche--- 39 637.0 23.6 0.9463 0.0527 Height sitting plane-cervi-- Cervicalhoehe--------------- 40 572.0 21.2 0.8998 -0.4054 Sitt-shoulder height, acromi Schulterhoehe akromial------ 41 445.0 16.5 0.9163 -0.1991 Height of lower scapula/sitt Untere Schulterblatthoehe--- 42 228.0 8.5 0.8879 -0.4045 Height of pelvis/sitting---- Beckenhoehe----------------- 43 73.0 2.7 0.8641 -0.5579 Height seat-trochanter------ Trochanterhoehe------------- 44 377.0 23.0 1.0353 1.1793 Biggest hip breadth sitting- Koerpersitzbreite----------- 45 239.0 23.2 0.9756 0.1730 Sagittal diamet-abdomen/sitt Sagittaler Abdomendurchmesse 46 1646.0 76.0 0.9399 -0.0677 Span of arms---------------- Spannweite der Arme -------- 47 1403.0 0.0 0.9380 -0.1112 Span of grip axes----------- Griffachsenspannweite------- 48 838.0 44.1 0.9455 -0.0201 Elbow span------------------ Ellenbogenspannweite-------- 49 787.0 39.0 1.0213 0.6227 Forward reach, (fingertips)-- Reichweite vorn(Fingerspitz) 50 695.0 42.2 1.0151 0.3983 Forward reach, (grip axis)-- Reichweite vorn(Griffachse)- 51 2110.0 78.2 1.0126 0.6774 Vertical reach, (fingertips)- Reichweite oben(Fingerspitz) 52 2017.0 74.8 0.9450 -0.0346 Vertical reach, (grip axis)- Reichweite oben(Griffachse)- 53 2196.0 81.4 0.9502 0.0129 Max-vertical reach(fingertp)- Max Reichweite oben (Fspitz) 54 2097.0 77.8 0.9449 -0.0347 Maximal vertical grip reach- Max Reichweite oben (Griff-) 55 631.0 34.0 0.9579 0.0679 Middle fingertip height------ Fingerspitzenhoehe---------- 56 717.0 26.6 0.9277 -0.2458 Height of grip axes--------- Griffachsenhoehe------------ 57 787.0 29.2 1.3205 4.0953 Wrist height---------------- Handgelenkshoehe------------ 58 1031.0 38.2 0.9417 -0.0854 Elbow height---------------- Ellenbogenhoehe------------- 59 304.0 16.0 0.8814 -0.5309 Upper arm length------------ Oberarmlaenge--------------- 60 713.0 34.0 0.9499 0.0157 Projected arm length-------- Projektivische ganze Armlaen 61 620.0 37.6 0.9600 0.0756 Functional arm length------- Funktionelle Armlaenge------ 62 544.0 33.0 0.9305 -0.1016 Arm length without hand----- Armlaenge ohne Hand--------- 63 434.0 27.2 0.9314 -0.1591 Length elbow - fingertips---- Ellenbogen > Fingerspitzen-- 64 323.0 20.3 0.9295 -0.1542 Length elbow - grip axes---- Ellenbogen > Griffachse----- 65 380.0 23.8 0.9334 -0.0871 Length bend of elbow-fingert- Ellenbeuge > Fingerspitzen-- 66 114.0 13.0 0.9460 0.0341 Diameter of initial uppera-- Armansatzbreite------------- 67 45.0 4.0 0.8265 -0.5139 Forearm thickness----------- Unterarmdicke--------------- 68 239.0 15.0 0.9320 -0.0944 Forearm length without han-- Unterarmlaenge ohne Hand---- 69 62.0 3.0 0.7762 -0.5886 Breadth of elbow------------ Ellenbogenbreite------------ 70 400.0 19.4 0.7786 -0.7793 Widest breadth for both elbo Breite ueber Ellenbogen----- 71 160.0 14.2 0.9139 -0.0541 Wrist girth----------------- Handgelenkumfang------------ 72 162.0 14.4 0.8714 -0.1706 Smallest forearm girth------ Kleinster Unterarmumfang---- 73 238.0 13.0 0.8003 -0.5651 Biggest forearm girth------- Groesster Unterarmumfang---- 74 303.0 29.0 0.9038 -0.2020 Biggest upper arm girth----- Groesster Oberarmumfang----- 75 1273.0 67.0 0.9512 0.0153 Vertic-fingertip reach/sitt-- Reichweite nach oben-------- 76 1192.0 62.7 0.9581 0.0593 Vertical grip reach, sitting Reichweite nach oben (Griff) 77 243.0 9.0 0.9861 0.3809 Elbow height, sitting------- Ellenbogenhoehe------------- 78 182.0 9.4 0.8685 -0.3615 Hand girth without thumb---- Handumfang ohne Daumen------ 79 130.0 6.7 0.9862 0.2820 Grip girth------------------ Griffumfang----------------- 80 286.0 16.0 0.9973 0.3857 Fist girth------------------ Faustumfang----------------- 81 56.0 3.0 0.9843 0.3014 Little finger girth---------- Kleinfingerumfang----------- 82 62.0 3.1 0.9485 0.0570 Ring finger girth ----------- Ringfingerumfang------------ 83 65.0 3.4 0.9731 0.2237 Middle finger girth---------- Mittelfingerumfang---------- 84 63.0 3.4 0.9507 0.0714 Forefinger girth------------- Zeigefingerumfang----------- 85 67.0 3.9 0.9611 0.1393 Thumb girth----------------- Daumenumfang---------------- 86 15.0 0.8 0.8891 -0.2905 Breadth little finger prox--- Kleinfingerbreite handnah--- 87 13.0 0.7 0.8422 -0.4606 Breadth little finger dist--- Kleinfingerbreite handfern-- 88 16.0 0.8 0.7836 -0.8046 Breadth ring finger proxim--- Ringfingerbreite handnah--- 89 14.0 0.7 0.8283 -0.6325 Breadth ring finger distal--- Ringfingerbreite handfern-- 90 18.0 0.9 0.8635 -0.4332 Breadth middle finger prox--- Mittelfingerbreite handnah-- 91 15.0 0.8 0.8387 -0.5491 Breadth middle finger dist--- Mittelfingerbreite handfer-- 92 18.0 0.9 0.8443 -0.5588 Breadth forefinger proxima--- Zeigefingerbreite handnah--- 93 15.0 0.8 0.8125 -0.6280 Breadth forefinger distal---- Zeigefingerbreite handfern-- 94 19.0 1.0 1.0308 -0.6053 Breadth of thumb distal----- Daumenbreite koerperfern---- 95 58.0 3.1 0.9133 -0.1705 Length little finger--------- Kleinfingerlaenge----------- 96 73.0 3.9 0.9250 -0.1084 Length ring finger----------- Ringfingerlaenge------------ 97 74.0 4.0 0.8915 -0.4234 Length middle finger--------- Mittelfingerlaenge---------- 98 25.0 1.4 0.9285 -0.1091 Midd-fing-prox-phalanx lengt- Mittelfingergrundgliedlaenge 99 24.0 1.3 0.9261 -0.1243 Midd-fing-middle phal-length- Mittelfingermittelgliedlaeng 100 25.0 1.4 0.8725 -0.4227 Midd-fing-distal phal-length- Mittelfingerendgliedlaenge-- 101 69.0 3.7 0.9235 -0.1753 Length of forefinger--------- Zeigefingerlaenge----------- 102 63.0 3.4 0.9151 -0.1899 Length of thumb------------- Daumenlaenge----------------


103 100.0 5.1 0.9210 -0.1982 Length of palm-------------- Handflaechenlaenge---------- 104 175.0 9.0 0.9264 -0.1564 Length of hand-------------- Handlaenge------------------ 105 92.0 4.8 0.8781 -0.3231 Breadth of hand with thumb-- Handbreite mit Daumen------- 106 77.0 4.0 0.9040 -0.2127 Breadth of hand without th-- Handbreite ohne Daumen------ 107 26.0 3.0 0.8800 -0.1985 Thickness of hand----------- Handdicke------------------- 108 7.0 0.0 0.8760 -0.4554 Radius of fingertips--------- Fingerkuppenradius---------- 109 41.0 0.0 0.9490 -0.0467 Grip dia-thumb/middle fg-tip Greifdurchmesser 1---------- 110 42.0 2.2 0.9501 -0.0317 Grip dia-thumb/forefingertip- Greifdurchmesser 2---------- 111 31.0 1.6 0.9544 0.0038 Gr-dia-foref-tip/dist-thumb Greifdurchmesser 3---------- 112 21.0 1.1 0.9652 0.0947 Gr-dia-foref-tip/prox-thumb Greifdurchmesser 4---------- 113 69.0 3.5 0.8891 -0.4646 Circular reach-through dimen Kreisfoermige Durchgreifgroe 114 769.0 42.0 0.9170 -0.2839 Projective leg (+foot) lengt Projektivische Beinlaenge--- 115 761.0 38.0 0.9332 -0.2474 Crotchheight inside leg+fo-- Schritthoehe---------------- 116 731.0 36.5 0.9211 -0.2956 Gluteal height-------------- Gesaessfaltenhoehe---------- 117 447.0 26.0 0.9715 0.1933 Knee joint height----------- Kniegelenkhoehe------------- 118 72.0 4.2 0.9690 0.1154 Medial ankle height--------- Fussknoechelhoehe medial---- 119 68.0 4.0 0.9866 0.2443 Lateral ankle height ------- Fussknoechelhoehe lateral--- 120 241.0 13.0 0.9125 -0.3299 Length of foot-------------- Fusslaenge------------------ 121 175.0 0.0 0.9076 -0.3203 Length of forefoot---------- Vorderfusslaenge------------ 122 91.0 6.0 0.9229 -0.2124 Projective foot breadth ---- Fussbreite.----------------. 123 62.0 4.1 0.9762 0.2068 Breadth of heel------------- Fersenbreite---------------- 124 237.0 11.0 0.9724 0.1531 Breadth of ball of the foot- Fussballenumfang------------ 125 570.0 49.0 1.0186 0.5114 Girth of shank-------------- Oberschenkelumfang---------- 126 364.0 26.0 0.9810 0.2481 Girth of knee--------------- Knieumfang------------------ 127 352.0 26.0 0.9763 0.1961 Girth of calf--------------- Wadenumfang----------------. 128 239.0 15.8 0.9210 -0.1088 Girth of ankle-------------- Fesselumfang---------------- 129 507.0 29.5 0.9452 -0.0672 Height knee-sole of the foot Kniehoehe > Fussohle-------- 130 432.0 25.1 0.9531 0.0082 Height of sitting plane----- Sitzflaechenhoehe ---------- 131 482.0 28.0 0.9716 0.1934 Length buttock to calf/sitti Koerpersitztiefe bis Wade-- 132 581.0 28.0 0.9603 0.0660 Length buttock to knee/sitti Sitztiefe einschliessl.Knie- 133 790.0 39.4 0.9720 0.1519 Max-sitt-depth/buttock-tipto Sitztiefe > Fusszehen------- 134 994.0 49.6 0.9674 0.1381 Length buttock-sole, sitting Gesaess (Ruecken)-Beinlaenge 135 144.0 13.0 0.9840 0.2334 Height of shank------------- Oberschenkelhoehe----------- 136 86.0 6.0 0.9242 -0.0953 Breadth of single knee------ Kniebreite eines Knies------ 137 187.0 13.0 0.8865 -0.2780 Breadth oth knees closed/sit Kniebreite beider(geschloss) 138 204.0 10.0 0.8556 -0.3953 Height of head-------------- Kopfhoehe------------------- 139 169.0 8.7 0.8401 -0.3604 Height of face (chin-front-- Gesichtshoehe(Kinn-Stirnmi-- 140 117.0 6.0 0.9975 0.4746 Eye-vertex height----------- Augen-Scheitel-Hoehe-------- 141 128.0 6.6 0.9122 -0.0235 Ear height, tragion-vertex-- Ohr-Scheitel-Hoehe---------- 142 139.0 0.0 0.9164 -0.0064 Nose-vertex height---------- Nasen-Scheitel-Hoehe-------- 143 172.0 0.0 0.9192 0.0109 Mouth-vertex height--------- Mund-Scheitel-Hoehe--------- 144 117.0 6.0 0.8976 -0.1004 Distance root of nose - chin Abstand Nasenwurzel - Kinn-- 145 54.0 4.0 0.9234 0.0236 Nose height, subnasal-nasion Nasenhoehe------------------ 146 57.0 2.8 0.8781 -0.0627 Auricular height------------ Ohrmuschellaenge------------ 147 119.0 8.0 0.9182 -0.1089 Breadth initial neck-------- Halsansatzbreite------------ 148 103.0 3.8 0.9290 0.1921 Breadth of lower jaw angle-- Unterkieferwinkelbreite----- 149 31.0 1.2 0.8847 -0.0104 Breadth of nose, lateral---- Nasenbreite----------------- 150 32.0 1.1 0.9376 0.2326 Auricular breadth- --------- Ohrmuschelbreite------------ 151 18.0 0.5 0.8630 -0.1044 Horizontal ear-head distance Ohrmuschelabstand----------- 152 134.0 5.0 0.9303 0.1966 Zygomatic face breadth------ Jochbogenbreite------------- 153 31.0 1.2 0.9857 0.4827 Breadth of root of the nose- Nasenwurzelbreite----------- 154 60.0 3.0 0.9473 0.2699 Interpupillary breadth------ Pupillenabstand------------- 155 86.0 3.2 0.9815 0.4619 Breadth of upper face------- Obergesichtsbreite---------- 156 107.0 4.0 0.9774 0.4410 Smallest forehead breadth--- Kleinste Stirnbreite-------- 157 146.0 5.0 0.9282 0.2466 Breadth of head------------- Kopfbreite------------------ 158 175.0 5.0 0.9370 0.2360 Breadth of head with ears--- Kopfbreite mit Ohren-------- 159 182.0 6.0 0.8848 0.0197 Head length/glabel-opistho-- Kopftiefe------------------- 160 217.0 9.0 0.8979 0.0696 Length nosetip-opisthocranio Kopftiefe ab Nasenspitze---- 161 170.0 7.1 0.9377 0.2477 Length ectocanthus-opisthocr Kopftiefe ab Augenwinkel---- 162 97.0 4.1 0.8983 0.0710 Length tragion-opisthocranio Kopftiefe ab Tragion-------- 163 547.0 18.0 0.9231 0.2125 Horizontal head girth ------ Kopfumfang------------------ 164 335.0 11.0 0.9215 0.1839 Sagittal head curve--------- Sagittaler Kopfbogen-------- 165 349.0 12.0 0.9613 0.4499 Transversal head curve,tragi Transversaler Kopfbogen----- 166 300.0 11.0 0.9286 0.1831 Lower head curve,ear-chin-ea Ohr-Kinn-Ohr-Bogen---------- 167 330.0 22.2 0.8798 -0.3653 Girth of neck--------------- Halsumfang------------------ 168 384.0 25.8 0.9048 -0.1715 Initial neck girth---------- Halsansatzumfang------------ 169 59.2 10.2 0.8714 -0.6651 Bodyweight------------------ Körpergewicht---------------


.....do you have human engineering problems?

we have the human engineering solutions!