Also ich würde ja eine Glasplatte nehmen, darunter die Webcam oder welche cam auch immer - möglichst mit IR-Nachtsicht eingebaut. Der Becher wird nun ganz normal geschüttelt und dann auch die Platte gekippt, der Becher bleibt dabei drüber gestülbt. Nun nimmt die Kamera das Bild auf oder zeigt es - da bei einem normalen normgerechten Würfel die gegenüberliegenden Augenzahlen immer "7" ergeben sollte es nun einfach sein zu bestimmen welche Zahl oben liegt. Liegt die "3" unten, muss die "4" oben liegen. Liegt die "6", muss die "1" oben liegen usw usw...
Das Stichwort könnte z.B. "Roborealm" oder "CMUcam" sein.