Augmented Reality im öffentlichen Raum

Diese Arbeit beschäftigt sich mit aktuellen Einsatzgebieten von Augmented Reality-Anwendungen im öffentlichen Raum. Dazu gehören nicht nur Entscheidungsinstrumente für Planer, Politik und Öffentlichkeit, sondern auch eine breite Palette an Anwendungen für Tourismus, Bildung und Entertainment. Augmented Reality oder Erweiterte Realität mag zunächst nach Science Fiction klingen. Die rasante Entwicklung von Smartphones und Tablets ermöglicht aber viele neue und interessante Anwendungen im öffentlichen Raum – und das nicht nur für wenige Fachleute, sondern für die breite Öffentlichkeit. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über aktuelle Augmented Reality-Anwendungen die sich im öffentlichen Raum einsetzen lassen. Das sind einerseits sogenannte Augmented City Guides, Augmented Reality Games, Urban Story Telling und historische Stadt- und Architekturführer, wie zum Beispiel die Anwendungen „Chronovizor“, „Landauer Walk“, „Time Traveller“ oder „Zeitfenster“. Andererseits gibt es aber auch neue Werkzeuge zur Beurteilung von Planungen und Neubauten im öffentlichen Raum, sogenannte Design Review Systems und Collaborative Virtual Environments (CVE´s). Dazu gehören die Projekte „Talking Places“, „Location-Based-Audio“, „Baukultur mit allen Sinnen entdecken und erleben“, „Variantendiskussion im Entwurfsprozeß“, „Augmented Collaborative Architectural Visualization“ und der „AR-Bebauungsplan“. Diese Projekte unterstützen die Beteiligung von Bürgern und Politik in frühen Phasen einer Projektentwicklung. Diskutiert werden unter anderem die technischen Voraussetzungen und Komponenten eines AR-Systems, Content und umsetzbarer Detaillierungsgrad, Servermanagement und Cloudlösungen, Geolokalisierung und Trackingverfahren, sowie die markerbasierte und die markerlose Umgebungserkennung. Es wird gezeigt, dass sowohl die eingesetzte Technologie als auch deren Komponenten stark vom Content, dessen Detaillierungsgrad und vom beabsichtigten Nutzerkreis abhängig sind. Gespannt warten darf man heute auf den Einsatz weiterer Kamerasensorik (Oculus Rift, Samsung Gear VR, Intel Real Sense Camera) in Hinblick auf zukünftige Anwendungen und deren Rezeption durch den Nutzer

Informatics Inside : Grenzen überwinden - Virtualität erweitert Realität : Informatik-Konferenz an der Hochschule Reutlingen, 11. Mai 2011

Die Informatics Inside-Konferenz findet in diesem Jahr zum dritten Mal statt. Mit dem Thema "Grenzen überwinden – Virtualität erweitert Realität" stellt sich die Veranstaltung einem aktuellen Schwerpunkt, der viele Interessierte aus Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung anzieht. Die Konferenz hat sich von einer Veranstaltung für die Masterstudenten des Studiengangs Medien- und Kommunikationsinformatik zu einer offenen Studentenkonferenz entwickelt. Um die Qualität weiter zu steigern wurde parallel dazu ein zweistufiges Review-Verfahren für Beiträge dieses Tagungsbandes eingeführt

Augmented Reality (AR)

Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Thema Augmented Reality (AR) — der erweiterten Realität, und Smartphones. AR ist eine Variation der Virtual Reality (VR). Sie erlaubt es, die reale Umgebung mit virtuellen Informationen und Objekten zu überlagern und damit die Wahrnehmung des Users zu bereichern bzw. zu erweitern. Der Definition her, kann AR auf alle menschlichen Sinne angewendet werden. Diese Arbeit beschränkt sich auf Wahrnehmungen, die mit Hilfe von Sichtgeräten und Displays visualisiert werden. Die Arbeit gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil wird der Fokus auf die AR gerichtet: nämlich auf die einzelnen Komponenten, wie z. B. die Darstellungsmöglichkeiten, das Tracking und die Registrierung sowie die Interaktion, die für ein AR-System benötigt werden. Zuletzt erfolgt noch ein Blick auf Einsatzbereiche von AR sowie eine Klassifizierung von AR-Systemen in Indoor- und Outdoor-Systeme. Der zweite Teil der Diplomarbeit geht der Frage nach, wie AR für ein breites Publikum zugänglich gemacht werden kann. Der Schwerpunkt liegt hier bei mobilen Geräten — sogenannten Handheld Devices. Durch die Entwicklung und Einführung der Smartphones und auf Grund ihrer weiten Verbreitung, bieten sich diese "Alleskönner" als eine hervorragende Plattform zur Verwirklichung von AR-Anwendungen im kommerziellen Sinne, an. Die mittlerweile standardmäßig eingebauten Sensoren in einem Smartphone, wie z. B. ein GPS-Empfänger, ein digitaler Kompass, Beschleunigungssensoren usw., sind die technischen Grundvoraussetzungen dafür. Darüber hinaus wird auf das Zusammenspiel der einzelnen Sensoren eingegangen. Ein Abschnitt dieser Arbeit geht konkret auf kommerzielle AR-Applikationen auf Smartphones ein. Das Augenmerk wird hier auf die sogenannten AR-Browser gelenkt, und es werden die drei wichtigsten Vertreter vorgestellt und beschrieben. Darüber hinaus werden die Stärken und Schwächen von AR-Browsern diskutiert. Zuletzt erfolgt noch ein kurzer Ausblick in die Zukunft von AR-Applikationen auf Smartphones.The topic of this diploma thesis is augmented reality (AR) and smartphones. AR is a variation of virtual reality (VR), enabling us to overlay the real environment with virtual information and objects, and therefore enrich or extend the user’s perception. By definition, AR can be applied to all human senses. In this paper the main focus is exclusively directed towards visual perception, which can be visualized by means of displays. The thesis is divided into two parts. The first one deals with the several components of AR such as displays, tracking techniques and registration, as well as interaction techniques that are needed for an AR system. Finally, the different fields of application of AR are examined and a classification of AR systems into indoor and outdoor systems is carried out. The second part of the diploma thesis analyzes the question, how AR can be made accessible to a broader public. Here the emphasis is on mobile devices, so called handheld devices. Due to the rapid development and the massive distribution of smartphones, these "all-rounders" offer a perfect platform for the commercial implementation of AR applications. Different sensors such as a gps-receiver, a digital compass, accelerometers etc., which are standard features for each and every smartphone nowadays, are the required technical preconditions. Furthermore, the interaction of individual sensors is examined. Beside that, also concrete commercial AR applications on smartphones are described in a further chapter of the thesis. Hereby the research focuses on the so called AR browsers and the respective three main browsers are presented. Additionally, the strengths and weaknesses of AR browsers are discussed, and finally, we reveal a brief foreshadowing of the future perspectives of AR applications on smartphones

Virtuelle Leerstandsbespielung – “Pop-Up Zwischennutzung” mittels Augmented Reality

Seit Jahrhunderten ist die europäische Stadt im Wandel. Für Stadtquartiere und Bauwerke müssen immer wieder neue Nutzungen gefunden werden. Neue Technologien, Wirtschaftsformen oder kulturelle Vorlieben lösen einen Strukturwandel aus, der dazu führt, dass Gebäude ihre eigentliche Nutzung verlieren und leer stehen (Langenbrick et al. 2012:8). Leerstände von Geschäfts- und Wohnräumen waren schon immer ein Problem innerhalb des Stadtgefüges. Aufgrund knapper Ressourcen als auch regionaler Disparitäten rücken sie zunehmend in das Blickfeld der räumlichen Planung. Wichtig ist es, Zukunftsperspektiven für den jeweiligen Standort zu erkennen und von Anfang an in die Planungen und Maßnahmen mit einfließen zu lassen. In diesem Kontext können Augmented Reality Technologien als Kommunikations- und Informationstools in der Leerstandsbewältigung eingesetzt werden. Augmented Reality spielt digitale Informationen auf eine reale Umwelt, so dass Smartpones mit den realen Objekten in Kommunikation treten können. Zukünftige Ladenkonzepte können so in einer Art augmentiertem Pop-Up-Store schon zum Zeitpunkt der Konzeption sichtbar gemacht werden. Mobile Partizipation mittels Augmented Reality kann als zusätzliches Informationstool dazu beitragen, ein Projekt der Bevölkerung zu kommunizieren. Die Begeisterung für die Technik soll Ideen in die Köpfe der Menschen „pflanzen“. Augmented Reality bietet einen niedrigschwelligen Zugang zum Thema Leerstand, mit Spaß, kreativen, witzigen und spielerischen Ideen. Das vorliegende Paper erörtert die Methode der virtuellen Leerstandsbespielung und demonstriert anhand eines praktischen Beispiels, wie diese in der Realität umsetzbar ist. Ziel des umgesetzten Projektes war es, neben der Visualisierung zukünftiger Potenziale das Thema “Bespielung von Leerständen” in einer spielerischen Art so zu vermitteln, dass eine reale Umsetzung angeregt wird

Edge Computing und Industrie 4.0. Anwendungsbereiche in der Schweizer Fertigungsindustrie

Durch die industrielle, digitale Transformation, insbesondere durch die Vernetzung von Fertigungsanlagen, wird zusehends eine sehr große Datenmenge in der Schweizer Fertigungsindustrie generiert. Viele Daten bleiben dabei lokal (oft) ungenutzt oder werden über weite Transportwege an zentrale Rechenzentren zur Analyse gesendet. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wie Daten so genutzt werden können, dass lange Transportwege entfallen und zeitgleich, durch die Verarbeitung dieser Daten, Wissen generiert werden kann. Dieser Beitrag liefert erste Antworten auf der Basis von empirischen Erkenntnissen, welche durch Befragungen von Anbietern, Beratungsunternehmen und Fertigungsunternehmen im Bereich Edge Computing durchgeführt wurden. Dabei liefert die vorliegende Studie Erkenntnisse in den Bereichen technisches Verständnis, Geschäftsmodelle und Anwendungsszenarien sowie praktische Umsetzungen im Sinne von Pilotierungen und Rollouts als Proof of Concept

Innovation und Trends für Mobiles Lernen

Der Beitrag zeigt aktuelle Trends im Bereich der mobilen und ubiquitären Lerntechnologien auf, welche die klassischen Konzepte von Mobilem Lernen erweitern: a) Mobiler und allgegenwärtiger Zugang zu Lerninhalten b) unterbrechungsfreie Lernunterstützung oder "Seamless Learning Support", die nahtlose Integration von Lernunterstützung in gemischten Lernszenarien, c) Smartphones und Sensoren im Mobilen Lernen, d) Mobile Gaming und mobile Augmented Reality und e) situierte eingebettete Displays. Anhand dieser Trends werden die Konsequenzen für das didaktische Design und darunter liegende Lernkonzepte diskutiert

Interaktionstechniken für mobile Augmented-Reality-Anwendungen basierend auf Blick- und Handbewegungen

Intuitive interaction techniques are essential for mobile augmented reality systems. For implicit interaction, this work presents techniques for automatic eye movement analysis and visualization. In the context of explicit interaction, a fusion of optical flow, skin color segmentation, and a hand pose estimator is presented along with a tracking method for localization and pose estimation of a hand in monocular color images

Interaktionstechniken für mobile Augmented-Reality-Anwendungen basierend auf Blick- und Handbewegungen

Visuelle Augmented Reality hat das Potential, die Art und Weise, wie der Mensch mit Maschinen kommuniziert, grundlegend zu verändern. Grundvoraussetzung dafür sind angenehm zu tragende binokulare AR-Brillen mit einem großen Sichtfeld für visuelle Einblendungen mit hohem Kontrast, so dass virtuelle Elemente als Teil der realen Umgebung dargestellt und wahrgenommen werden können. Gleichzeitig bedürfen derartige AR-Systeme einer intuitiven Interaktion mit ihrem Benutzer, um akzeptiert zu werden. Blick und Handgesten bilden neben Sprache die Interaktionstechniken der Wahl, um mit virtuellen Elementen zu interagieren. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse des Blickes für eine implizite unbewusste Interaktion und mit der Erfassung von Handgesten für die explizite Interaktion in mobilen Anwendungen. Es wird eines der ersten Verfahren zur vollautomatischen echtzeitfähigen Blickbewegungsanalyse in dreidimensionalen Umgebungen anhand eines Beispiels aus dem Museumskontext vorgestellt. Dafür wurde eine 3D-Blickpunktberechnung und eine darauf aufsetzende echtzeitfähige Blickanalyse von 3D-Blickpfaden realisiert, als dies mit anderen Blickmessgeräten inklusive zugehöriger Software nicht möglich war. Zusätzlich wird das Verfahren Projected Gaussians für die Darstellung dreidimensionalen Blickverhaltens vorgestellt, das in Echtzeit realistische Visualisierung von Heatmaps in dreidimensionalen Umgebungen erzeugt. Dieses Verfahren ist das weltweit einzige, das die visuelle Schärfe des menschlichen Blickes in die Szene projiziert und damit nah am physikalischen Prozess der Wahrnehmung bleibt. Kein zuvor vorgestelltes Verfahren berücksichtigte Verdeckungen oder ermöglichte eine von der Polygonstruktur unabhängige Einfärbung von Oberflächen. Sowohl das Verfahren zur vollautomatischen Blickanalyse als auch Projected Gaussians wird anhand eines Beispiels auf echte Blickdaten angewendet und die Ergebnisse dieser Analyse werden präsentiert. Für die explizite Interaktion mit den Händen beschäftigt sich diese Arbeit mit dem ersten Schritt der Handgestenerkennung in monokularen Farbbildern: der Handregionsbestimmung. Bei dieser wird die Region der Hand in einem Kamerabild ermittelt. Die entwickelten Verfahren fusionieren auf unterschiedliche Weise optischen Fluss und Segmentierungen von Hautfarbe. Des Weiteren nutzen sie Objektklassifikatoren und Handposenschätzer für eine optimierte Handregionsbestimmung. Letztere wird anschließend mit einem öffentlich verfügbaren 2D-Handposenschätzer fusioniert. Diese Fusion übertrifft bei der 2D-Posenschätzung und geringen erlaubten Abweichungen auf dem öffentlichen Datensatz EgoDexter den aktuellen Stand der Technik der Handposenschätzung, obwohl zugehörige Verfahren trotz monokularen Eingabedaten ihre Schätzungen im dreidimensionalen Raum durchführen. Die Ergebnisse zeigen bei aktuellen 3D-Handposenschätzern für monokulare Eingabebilder ein Defizit bei der Wiederverwendung vorheriger Handposenschätzungen. Das hier vorgestellte Verfahren zur Handregionsbestimmung kann mit jedem Handposenschätzer kombiniert werden

Ortsbezogene Anwendungen und Dienste: 9. Fachgespräch der GI/ITG-Fachgruppe Kommunikation und Verteilte Systeme ; 13. & 14. September 2012

Der Aufenthaltsort eines mobilen Benutzers stellt eine wichtige Information für Anwendungen aus den Bereichen Mobile Computing, Wearable Computing oder Ubiquitous Computing dar. Ist ein mobiles Endgerät in der Lage, die aktuelle Position des Benutzers zu bestimmen, kann diese Information von der Anwendung berücksichtigt werden -- man spricht dabei allgemein von ortsbezogenen Anwendungen. Eng verknüpft mit dem Begriff der ortsbezogenen Anwendung ist der Begriff des ortsbezogenen Dienstes. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen Dienst, der Informationen über den aktuellen Standort übermittelt. Mittlerweile werden solche Dienste kommerziell eingesetzt und erlauben etwa, dass ein Reisender ein Hotel, eine Tankstelle oder eine Apotheke in der näheren Umgebung findet. Man erwartet, nicht zuletzt durch die Einführung von LTE, ein großes Potenzial ortsbezogener Anwendungen für die Zukunft. Das jährlich stattfindende Fachgespräch "Ortsbezogene Anwendungen und Dienste" der GI/ITG-Fachgruppe Kommunikation und Verteilte Systeme hat sich zum Ziel gesetzt, aktuelle Entwicklungen dieses Fachgebiets in einem breiten Teilnehmerkreis aus Industrie und Wissenschaft zu diskutieren. Der vorliegende Konferenzband fasst die Ergebnisse des neunten Fachgesprächs zusammen.The location of a mobile user poses an important information for applications in the scope of Mobile Computung, Wearable Computing and Ubiquitous Computing. If a mobile device is able to determine the current location of its user, this information may be taken into account by an application. Such applications are called a location-based applications. Closely related to location-based applications are location-based services, which for example provides the user informations about his current location. Meanwhile such services are deployed commercially and enable travelers for example to find a hotel, a petrol station or a pharmacy in his vicinity. It is expected, not least because of the introduction of LTE, a great potential of locations-based applications in the future. The annual technical meeting "Location-based Applications and Services" of the GI/ITG specialized group "Communication and Dsitributed Systems" targets to discuss current evolutions in a broad group of participants assembling of industrial representatives and scientists. The present proceedings summarizes the result of the 9th annual meeting

BeForE - 2016: Bericht Foresight in Higher Education

BeForE hat zum Ziel, für den Hochschulbereich relevante technologische Trends zu identifizieren, diese in einer realistischen Zeiteinschätzung zu verorten und eine robuste und skalierbare Methode für die Erstellung von zukünftigen BeForE Ausgaben zu entwickeln. Dazu wurde mit Hilfe computerlinguistischer Verfahren aus dem Big-Data-Bereich eine Metaanalyse über verschiedene Diskursräume durchgeführt. Insgesamt wurden die Ergebnisse von acht verschiedenen Trendreports, 1‘416 wissenschaftlichen Artikeln aus dem Bereich der educational technologies sowie 1‘000 Tweets aus dem Jahr 2015 systematisch ausgewertet