Augmented Reality. technische Möglichkeiten und praktische Anwendung. Prof. Dr. Gerhard Reitmayr ICG, TU Graz

Transkript

1 Augmented Reality technische Möglichkeiten und praktische Anwendung Prof. Dr. Gerhard Reitmayr ICG, TU Graz

2 Daten mit Raumbezug 2

3 Visualisierung Augmented Reality 3

4 Augmented Reality Verbindet Reales und Virtuelles In 3D registriert Interaktiv & in Echtzeit Stephansdom Stephansdom Virtuelle Information Kamerabild der Umgebung Kombinierte AR - Sicht 4

5 Augmented Reality Virtual Reality Isoliert von der realen Welt Augmented Reality Erweitert die reale Welt 5

6 Milgram s Mixed Reality Kontinuum Reality Augmented Reality Virtual Reality M I X E D R E A L I T Y

7 Medizinische Anwendungen TU München UNC 7

8 Maintenance & Instructions Univ. Cambridge BMW 8

9 TV - First Down Line 9

10 Virtueller Spiegel 10

11 Mobile Anwendungen Ort als Index für Daten Location-Based Services WorldBoard [Sporer 96] Mobile Augmented Reality als User Interface für ortsbezogene Information! 11

12 Mobile AR - vor 10 Jahren Inertial sensor Kamera HWD DGPS Notebook WLAN GPRS modem

13 Evolution Backpack+HMD: 5-8kg > $10K Scale it down: Sony UMPC 1.1GHz 1.5kg still >$5K 13

14 Anwendung: Visualisierung von Infrastruktur 14

15 GIS Daten Pipeline Scenegraph Format Leitungsdaten von Infrastrukturbetreiber 3D Graphik für Visualisierung 15

16 Evolution II Backpack+HMD: 5-8kg > $10K Scale it down: Sony UMPC 1.1GHz 1.5kg still >$5K Scale it down more: Smartphone $500 All-in-one 0.1kg billions of units 16

17 Ideale Platform für Augmented Reality High performance processors Powerful graphics Wireless networking Multimedia Compass direction Camera Orientation GPS, Location 17

18 Smartphones Billig Akzeptiert von Benutzern Vertraut Diskret Weit verbreitet (relativ) intuitiv zu bedienen 18

19 Mobile Informationssysteme Wikitude Geo-referenced Information Layers Peak.ar Berggipfel identifizieren Layar Verschiedene Inhalte 19

20 Navigation Wikitude Drive Navigationsinformation acrossair Nearest Tube 20

21 Werbung Red Bulletin 21

22 Games Invisible Train, 04 MARQ, 07 Put-A-Spell, 09 Sony invizimals, 09 22

23 Wie realisiert man AR? Tracking 6D Lagebestimmung Visualisierung Unsichtbares Sichtbar machen Clutter User Interfaces Interaktion Navigation 23

24 Tracking Positionsbestimmung, Registrierung GPS Koordinaten + Höhe Lage der Kamera 24

25 Innenbereich Viele Spezialgeräte Magnetische Tracker Ultrasound Cameras Camera am Gerät Marker Umgebungsmodell 25

26 Pseudo Range zu Satelliten Überall verfügbar Viele Fehlerquellen Aussenbereich - GPS Für Consumer-Level 5-50m Abschattung durch Gebäude, Körper,... 26

27 Lage - Orientierung Inertialsensoren Lineare Beschleunigungsmesser Erdanziehungskraft! Gyroskope Magnetometer ~ 3D Kompass Leicht zu stören 27

28 Bild-basierte Registrierung Geräte mit Kameras Computer Vision! Pixel genaue Registrierung Marker Natural Features Image-based Localization Visual Search local vs. global 28

29 AR Soccer 29

30 Visualisierung Superman s X-Ray Vision? 30

31 Visualisierung Illustrative Visualisierung Verdeckungen erzeugen Ausschnitte 31

32 Infrastruktur Visualisierung 32

33 Interaktion Information Browsing - mit kleinen Bildschirm????? LIBRARY?? X?? 33

34 Zooming Interfaces für Navigation Zoom für Überblick Panorama Karte 34

35 Zooming Interfaces für Navigation 35

36 Ausblicke Bild-basierte Lokalisierung Integration mit 3D Weltmodellen Social Augmented Reality 36

37 Zukunft: Bild-basierte Lokalisierung 37

38 Zukunft: Integration mit 3D Modellen Anbindung an 3D Weltmodelle Google Earth, Microsoft Bing Genauere Lokalisierung Integrierte Platform für Inhalte Innenräume 38

39 Zukunft: Augmented Reality 2.0 User Generated Content Integration mit Social Networks Einheitliche Applikationsplatform Content generation in Echtzeit Big Content Provider Small Personal Servers 39

40 Danke für Ihre Aufmerksamkeit 40

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