Tönnis Augmented Reality

Einblicke in die Erweiterte Realität
2010
ISBN: 978-3-642-14179-9
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 193 Seiten

Reihe: Informatik im Fokus

Der Autor befasst sich mit der Überlagerung der realen Welt durch computergenerierte virtuelle Objekte. Die drei grundlegenden Bausteine dieser erweiterten Realität, Darstellung, Tracking und Benutzerinteraktion, werden Schritt für Schritt eingeführt und miteinander in Zusammenhang gebracht. Ein Überblick über Anwendungen in Forschung und Industrie liefert Anregungen für die Entwicklung eigener Systeme. Leser können den Stoff anhand zahlreicher Übungen vertiefen.

Autoren/Hrsg.

Tönnis, Marcus

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort;6
2;Inhaltsverzeichnis;8
3;1 Einführung in die Augmented Reality;12
3.1;1.1 Paradigmen der Augmented Reality;12
3.2;1.2 Geschichte;14
3.3;1.3 Komponenten von AR-Systemen;15
3.4;1.4 Empfohlene Voraussetzungen;17
4;2 Darstellung virtueller Objekte;18
4.1;2.1 3-D-Rendering;19
4.1.1;2.1.1 Virtuelle Kamera;19
4.1.2;2.1.2 Räumliche Transformationen;24
4.1.3;2.1.3 Hierarchien und Szenengraphen;30
4.2;2.2 Displays;32
4.2.1;2.2.1 Head-Mounted Displays;34
4.2.2;2.2.2 Raum- und umgebungsfixierte Displays;36
4.2.3;2.2.3 Bewegliche Displays;39
4.2.4;2.2.4 Handheld Displays;39
4.3;2.3 Übung - Video-See-Through auf normalen TFT-Displays;42
4.4;2.4 Andere Arten der Darstellung;47
5;3 Tracking;53
5.1;3.1 Technologien und Prinzipien;54
5.1.1;3.1.1 Optisches Tracking;54
5.1.2;3.1.2 Inertialtracking;62
5.1.3;3.1.3 Magnetisches Tracking;63
5.1.4;3.1.4 Laufzeitbasiertes Tracking;64
5.1.5;3.1.5 Mechanisches Tracking;68
5.1.6;3.1.6 Prinzipien des Trackings;68
5.2;3.2 Kalibrierung und Registrierung;70
5.2.1;3.2.1 Korrektur der Linsenverzerrung;70
5.2.2;3.2.2 Spitzenkalibrierung;73
5.2.3;3.2.3 Absolute Orientierung;76
5.2.4;3.2.4 Hand-Auge-Kalibrierung;80
5.2.5;3.2.5 Displaykalibrierung;81
5.2.6;3.2.6 Sensorfusion;90
5.3;3.3 Visuelle Störeffekte und andere Probleme;92
5.3.1;3.3.1 Schwimmeffekte;93
5.3.2;3.3.2 Verdeckung;94
5.3.3;3.3.3 Jitter;97
5.3.4;3.3.4 Fehlerfortpflanzung;99
5.4;3.4 Übung - AR Toolkit;100
6;4 Eingabe und Interaktion;105
6.1;4.1 Eingabe;106
6.1.1;4.1.1 Marker-Basierte Eingaben;106
6.1.2;4.1.2 Tangible User Interfaces;108
6.1.3;4.1.3 Motion-Capturing;110
6.1.4;4.1.4 Eingaben mit dem Blick;114
6.1.5;4.1.5 Spracheingabe;115
6.2;4.2 Interaktion;116
6.2.1;4.2.1 Selektion;118
6.2.2;4.2.2 Manipulation;121
6.2.3;4.2.3 Bewegung;123
6.2.4;4.2.4 Signaletik;125
6.2.5;4.2.5 Systemeinstellungen;128
6.2.6;4.2.6 Symbolische Eingaben;130
6.3;4.3 Übung - Kontrolle und Steuerung von Objekten mit Markern;133
7;5 Anwendungen und Erfahrungen;137
7.1;5.1 Industrie;137
7.2;5.2 Medizin;142
7.2.1;5.2.1 Überlagerung des Körpers mit klinischen Daten;143
7.2.2;5.2.2 Zielführung bei minimalinvasiver Chirurgie;146
7.2.3;5.2.3 Virtual-Mirror;147
7.3;5.3 Automotive AR;150
7.3.1;5.3.1 Nightvision und Großdistanz HUDs;151
7.3.2;5.3.2 Kontaktanaloge Navigationssysteme;154
7.3.3;5.3.3 Anzeige eines Bremsbalkens;155
7.4;5.4 Forschung und Entwicklung;158
7.4.1;5.4.1 Darstellung des Sichtfeldes;158
7.4.2;5.4.2 Visualisierung von Sensordaten;159
7.4.3;5.4.3 Multimodale AR;162
7.5;5.5 Edutainment;163
7.5.1;5.5.1 Museumsführer;164
7.5.2;5.5.2 Interaktive Pflanzenklassifikation;166
7.6;5.6 Spiele;168
7.6.1;5.6.1 AR-Quake;168
7.6.2;5.6.2 Eye of Judgement;169
8;6 Ausblicke;171
8.1;6.1 Ubiquitous Augmented Reality;172
8.2;6.2 Zukunftstrends;175
9;7 Fazit;182
10;Lösungen;184
11;Literaturverzeichnis;189
12;Sachverzeichnis;198