Continuous maintenance and the future – Foundations and technological challenges

High value and long life products require continuous maintenance throughout their life cycle to achieve required performance with optimum through-life cost. This paper presents foundations and technologies required to offer the maintenance service. Component and system level degradation science, assessment and modelling along with life cycle ‘big data’ analytics are the two most important knowledge and skill base required for the continuous maintenance. Advanced computing and visualisation technologies will improve efficiency of the maintenance and reduce through-life cost of the product. Future of continuous maintenance within the Industry 4.0 context also identifies the role of IoT, standards and cyber security

An augmented reality platform for interactive aerodynamic design and analysis

While modern CFD tools are able to provide the user with reliable and accurate simulations, there is a strong need for interactive design and analysis tools. State-of-the-art CFD software employs massive resources in terms of CPU time, user interaction, and also GPU time for rendering and analysis. In this work, we develop an innovative tool able to provide a seamless bridge between artistic design and engineering analysis. This platform has three main ingredients: computer vision to avoid long user interaction at the pre-processing stage, machine learning to avoid costly CFD simulations, and augmented reality for an agile and interactive post-processing of the results

Digital technologies for virtual recomposition : the case study of Serpotta stuccoes

The matter that lies beneath the smooth and shining surface of stuccoes of the Serpotta family, who used to work in Sicily from 1670 to 1730, has been thoroughly studied in previous papers, disclosing the deep, even if empirical, knowledge of materials science that guided the artists in creating their master- works. In this work the attention is focused on the solid perspective and on the scenographic sculpture by Giacomo Serpotta, who is acknowledged as the leading exponent of the School. The study deals with some particular works of the artist, the so-called "teatrini" (Toy Theater), made by him for the San Lorenzo Oratory in Palermo. On the basis of archive documents and previous analogical photogrammetric plotting, integrated with digital solutions and methodologies of computer- based technologies, the study investigates and interprets the geometric-formal genesis of the examined works of art, until the prototyping of the whole scenic apparatus.peer-reviewe

Indoor Mapping and Reconstruction with Mobile Augmented Reality Sensor Systems

Augmented Reality (AR) ermöglicht es, virtuelle, dreidimensionale Inhalte direkt innerhalb der realen Umgebung darzustellen. Anstatt jedoch beliebige virtuelle Objekte an einem willkürlichen Ort anzuzeigen, kann AR Technologie auch genutzt werden, um Geodaten in situ an jenem Ort darzustellen, auf den sich die Daten beziehen. Damit eröffnet AR die Möglichkeit, die reale Welt durch virtuelle, ortbezogene Informationen anzureichern. Im Rahmen der vorliegenen Arbeit wird diese Spielart von AR als "Fused Reality" definiert und eingehend diskutiert. Der praktische Mehrwert, den dieses Konzept der Fused Reality bietet, lässt sich gut am Beispiel seiner Anwendung im Zusammenhang mit digitalen Gebäudemodellen demonstrieren, wo sich gebäudespezifische Informationen - beispielsweise der Verlauf von Leitungen und Kabeln innerhalb der Wände - lagegerecht am realen Objekt darstellen lassen. Um das skizzierte Konzept einer Indoor Fused Reality Anwendung realisieren zu können, müssen einige grundlegende Bedingungen erfüllt sein. So kann ein bestimmtes Gebäude nur dann mit ortsbezogenen Informationen augmentiert werden, wenn von diesem Gebäude ein digitales Modell verfügbar ist. Zwar werden größere Bauprojekt heutzutage oft unter Zuhilfename von Building Information Modelling (BIM) geplant und durchgeführt, sodass ein digitales Modell direkt zusammen mit dem realen Gebäude ensteht, jedoch sind im Falle älterer Bestandsgebäude digitale Modelle meist nicht verfügbar. Ein digitales Modell eines bestehenden Gebäudes manuell zu erstellen, ist zwar möglich, jedoch mit großem Aufwand verbunden. Ist ein passendes Gebäudemodell vorhanden, muss ein AR Gerät außerdem in der Lage sein, die eigene Position und Orientierung im Gebäude relativ zu diesem Modell bestimmen zu können, um Augmentierungen lagegerecht anzeigen zu können. Im Rahmen dieser Arbeit werden diverse Aspekte der angesprochenen Problematik untersucht und diskutiert. Dabei werden zunächst verschiedene Möglichkeiten diskutiert, Indoor-Gebäudegeometrie mittels Sensorsystemen zu erfassen. Anschließend wird eine Untersuchung präsentiert, inwiefern moderne AR Geräte, die in der Regel ebenfalls über eine Vielzahl an Sensoren verfügen, ebenfalls geeignet sind, als Indoor-Mapping-Systeme eingesetzt zu werden. Die resultierenden Indoor Mapping Datensätze können daraufhin genutzt werden, um automatisiert Gebäudemodelle zu rekonstruieren. Zu diesem Zweck wird ein automatisiertes, voxel-basiertes Indoor-Rekonstruktionsverfahren vorgestellt. Dieses wird außerdem auf der Grundlage vierer zu diesem Zweck erfasster Datensätze mit zugehörigen Referenzdaten quantitativ evaluiert. Desweiteren werden verschiedene Möglichkeiten diskutiert, mobile AR Geräte innerhalb eines Gebäudes und des zugehörigen Gebäudemodells zu lokalisieren. In diesem Kontext wird außerdem auch die Evaluierung einer Marker-basierten Indoor-Lokalisierungsmethode präsentiert. Abschließend wird zudem ein neuer Ansatz, Indoor-Mapping Datensätze an den Achsen des Koordinatensystems auszurichten, vorgestellt