515 research outputs found

    Automated and adaptive geometry preparation for ar/vr-applications

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    Product visualization in AR/VR applications requires a largely manual process of data preparation. Previous publications focus on error-free triangulation or transformation of product structure data and display attributes for AR/VR applications. This paper focuses on the preparation of the required geometry data. In this context, a significant reduction in effort can be achieved through automation. The steps of geometry preparation are identified and examined concerning their automation potential. In addition, possible couplings of sub-steps are discussed. Based on these explanations, a structure for the geometry preparation process is proposed. With this structured preparation process, it becomes possible to consider the available computing power of the target platform during the geometry preparation. The number of objects to be rendered, the tessellation quality, and the level of detail (LOD) can be controlled by the automated choice of transformation parameters. Through this approach, tedious preparation tasks and iterative performance optimization can be avoided in the future, which also simplifies the integration of AR/VR applications into product development and use. A software tool is presented in which partial steps of the automatic preparation are already implemented. After an analysis of the product structure of a CAD file, the transformation is executed for each component. Functions implemented so far allow, for example, the selection of assemblies and parts based on filter options, the transformation of geometries in batch mode, the removal of certain details, and the creation of UV maps. Flexibility, transformation quality, and timesavings are described and discussed

    Holistic Approach for Authoring Immersive and Smart Environments for the Integration in Engineering Education

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    Die vierte industrielle Revolution und der rasante technologische Fortschritt stellen die etablierten Bildungsstrukturen und traditionellen Bildungspraktiken in Frage. Besonders in der Ingenieurausbildung erfordert das lebenslange Lernen, dass man sein Wissen und seine Fähigkeiten ständig verbessern muss, um auf dem Arbeitsmarkt wettbewerbsfähig zu sein. Es besteht die Notwendigkeit eines Paradigmenwechsels in der Bildung und Ausbildung hin zu neuen Technologien wie virtueller Realität und künstlicher Intelligenz. Die Einbeziehung dieser Technologien in ein Bildungsprogramm ist jedoch nicht so einfach wie die Investition in neue Geräte oder Software. Es müssen neue Bildungsprogramme geschaffen oder alte von Grund auf umgestaltet werden. Dabei handelt es sich um komplexe und umfangreiche Prozesse, die Entscheidungsfindung, Design und Entwicklung umfassen. Diese sind mit erheblichen Herausforderungen verbunden, die die Überwindung vieler Hindernisse erfordert. Diese Arbeit stellt eine Methodologie vor, die sich mit den Herausforderungen der Nutzung von Virtueller Realität und Künstlicher Intelligenz als Schlüsseltechnologien in der Ingenieurausbildung befasst. Die Methodologie hat zum Ziel, die Hauptakteure anzuleiten, um den Lernprozess zu verbessern, sowie neuartige und effiziente Lernerfahrungen zu ermöglichen. Da jedes Bildungsprogramm einzigartig ist, folgt die Methodik einem ganzheitlichen Ansatz, um die Erstellung maßgeschneiderter Kurse oder Ausbildungen zu unterstützen. Zu diesem Zweck werden die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Aspekten berücksichtigt. Diese werden in den drei Ebenen - Bildung, Technologie und Management zusammengefasst. Die Methodik betont den Einfluss der Technologien auf die Unterrichtsgestaltung und die Managementprozesse. Sie liefert Methoden zur Entscheidungsfindung auf der Grundlage einer umfassenden pädagogischen, technologischen und wirtschaftlichen Analyse. Darüber hinaus unterstützt sie den Prozess der didaktischen Gestaltung durch eine umfassende Kategorisierung der Vor- und Nachteile immersiver Lernumgebungen und zeigt auf, welche ihrer Eigenschaften den Lernprozess verbessern können. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der systematischen Gestaltung immersiver Systeme und der effizienten Erstellung immersiver Anwendungen unter Verwendung von Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz. Es werden vier Anwendungsfälle mit verschiedenen Ausbildungsprogrammen vorgestellt, um die Methodik zu validieren. Jedes Bildungsprogramm hat seine eigenen Ziele und in Kombination decken sie die Validierung aller Ebenen der Methodik ab. Die Methodik wurde iterativ mit jedem Validierungsprojekt weiterentwickelt und verbessert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Methodik zuverlässig und auf viele Szenarien sowie auf die meisten Bildungsstufen und Bereiche übertragbar ist. Durch die Anwendung der in dieser Arbeit vorgestellten Methoden können Interessengruppen immersiven Technologien effektiv und effizient in ihre Unterrichtspraxis integrieren. Darüber hinaus können sie auf der Grundlage der vorgeschlagenen Ansätze Aufwand, Zeit und Kosten für die Planung, Entwicklung und Wartung der immersiven Systeme sparen. Die Technologie verlagert die Rolle des Lehrenden in eine Moderatorrolle. Außerdem bekommen die Lehrkräfte die Möglichkeit die Lernenden individuell zu unterstützen und sich auf deren kognitive Fähigkeiten höherer Ordnung zu konzentrieren. Als Hauptergebnis erhalten die Lernenden eine angemessene, qualitativ hochwertige und zeitgemäße Ausbildung, die sie qualifizierter, erfolgreicher und zufriedener macht

    A framework study on the use of immersive XR technologies in the cultural heritage domain

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    Most cultural promotion and dissemination are nowadays performed through the digitization of heritage sites and museums, a necessary requirement to meet the new needs of the public. Augmented Reality (AR), Mixed Reality (MR), and Virtual Reality (VR) have the potential to improve the experience quality and educational effect of these sites by stimulating users’ senses in a more natural and vivid way. In this respect, head-mounted display (HMD) devices allow visitors to enhance the experience of cultural sites by digitizing information and integrating additional virtual cues about cultural artifacts, resulting in a more immersive experience that engages the visitor both physically and emotionally. This study contributes to the development and incorporation of AR, MR, and VR applications in the cultural heritage domain by providing an overview of relevant studies utilizing fully immersive systems, such as headsets and CAVE systems, emphasizing the advantages that they bring when compared to handheld devices. We propose a framework study to identify the key features of headset-based Extended Reality (XR) technologies used in the cultural heritage domain that boost immersion, sense of presence, and agency. Furthermore, we highlight core characteristics that favor the adoption of these systems over more traditional solutions (e.g., handheld devices), as well as unsolved issues that must be addressed to improve the guests’ experience and the appreciation of the cultural heritage. An extensive search of Google Scholar, Scopus, IEEE Xplore, ACM Digital Library, and Wiley Online Library databases was conducted, including papers published from January 2018 to September 2022. To improve review reporting, the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines were used. Sixty-five papers met the inclusion criteria and were classified depending on the study’s purpose: education, entertainment, edutainment, touristic guidance systems, accessibility, visitor profiling, and management. Immersive cultural heritage systems allow visitors to feel completely immersed and present in the virtual environment, providing a stimulating and educational cultural experience that can improve the quality and learning purposes of cultural visits. Nonetheless, the analyzed studies revealed some limitations that must be faced to give a further impulse to the adoption of these technologies in the cultural heritage domain

    Cultural Heritage Storytelling, Engagement and Management in the Era of Big Data and the Semantic Web

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    The current Special Issue launched with the aim of further enlightening important CH areas, inviting researchers to submit original/featured multidisciplinary research works related to heritage crowdsourcing, documentation, management, authoring, storytelling, and dissemination. Audience engagement is considered very important at both sites of the CH production–consumption chain (i.e., push and pull ends). At the same time, sustainability factors are placed at the center of the envisioned analysis. A total of eleven (11) contributions were finally published within this Special Issue, enlightening various aspects of contemporary heritage strategies placed in today’s ubiquitous society. The finally published papers are related but not limited to the following multidisciplinary topics:Digital storytelling for cultural heritage;Audience engagement in cultural heritage;Sustainability impact indicators of cultural heritage;Cultural heritage digitization, organization, and management;Collaborative cultural heritage archiving, dissemination, and management;Cultural heritage communication and education for sustainable development;Semantic services of cultural heritage;Big data of cultural heritage;Smart systems for Historical cities – smart cities;Smart systems for cultural heritage sustainability

    EG-ICE 2021 Workshop on Intelligent Computing in Engineering

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    The 28th EG-ICE International Workshop 2021 brings together international experts working at the interface between advanced computing and modern engineering challenges. Many engineering tasks require open-world resolutions to support multi-actor collaboration, coping with approximate models, providing effective engineer-computer interaction, search in multi-dimensional solution spaces, accommodating uncertainty, including specialist domain knowledge, performing sensor-data interpretation and dealing with incomplete knowledge. While results from computer science provide much initial support for resolution, adaptation is unavoidable and most importantly, feedback from addressing engineering challenges drives fundamental computer-science research. Competence and knowledge transfer goes both ways

    EG-ICE 2021 Workshop on Intelligent Computing in Engineering

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    The 28th EG-ICE International Workshop 2021 brings together international experts working at the interface between advanced computing and modern engineering challenges. Many engineering tasks require open-world resolutions to support multi-actor collaboration, coping with approximate models, providing effective engineer-computer interaction, search in multi-dimensional solution spaces, accommodating uncertainty, including specialist domain knowledge, performing sensor-data interpretation and dealing with incomplete knowledge. While results from computer science provide much initial support for resolution, adaptation is unavoidable and most importantly, feedback from addressing engineering challenges drives fundamental computer-science research. Competence and knowledge transfer goes both ways

    32. Forum Bauinformatik 2021

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    Das Forum Bauinformatik ist eine jährlich stattfindende Tagung und ein wichtiger Bestandteil der Bauinformatik im deutschsprachigen Raum. Insbesondere Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern bietet es die Möglichkeit, ihre Forschungsarbeiten zu präsentieren, Problemstellungen fachspezifisch zu diskutieren und sich über den neuesten Stand der Forschung zu informieren. Es bietet sich ausgezeichnete Gelegenheit, in die wissenschaftliche Gemeinschaft im Bereich der Bauinformatik einzusteigen und Kontakte mit anderen Forschenden zu knüpfen

    Матеріали 4-го Міжнародного семінару з доповненої реальності в освіті (AREdu 2021). Кривий Ріг, Україна. 11 травня 2021 року

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    Proceedings of the 4th International Workshop on Augmented Reality in Education (AREdu 2021). Kryvyi Rih, Ukraine. May 11, 2021.Матеріали 4-го Міжнародного семінару з доповненої реальності в освіті (AREdu 2021). Кривий Ріг, Україна. 11 травня 2021 рок
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