Oriunde Augmentarea

Stephen DiVerdi, Sehwan Kim, Taehee Lee, Jonathan Ventura, Jason veşteji, Tobias Höllerer

Prezentare

Suntem desfăşoară multe proiecte diferite, cu scopul de a Oriunde Augmentarea. Am introdus acest termen pentru a conceptului de construirea unui sistem AR, care va lucra în medii arbitrare cu nici o pregătire prealabilă. Scopul principal al acestei lucrări este de a reduce barajul de acceptare generale realitate augmentată prin extinderea dincolo de prototipuri de cercetare care să funcţioneze numai în medii pregătit, controlate. În acest scop, ne construim un cadru pentru a uni resursele, care sunt de obicei disponibile oricărui utilizator de augmentare Oriunde - de urmărire dur poziţia globală, senzori de nivel local, datele disponibile la nivel global GIS, precum şi datele introduse de utilizator - pentru a aborda cele două domenii principale probleme care împiedică aplicabilitatea la scară largă a această tehnologie: generalitate şi robusteţea. Suntem de lucru în mai multe domenii sunt faţă de obiectivul de Oriunde Augmentarea, inclusiv urmărirea în medii nepregătiţi, interfata si design de interacţiune, precum şi dezvoltarea de aplicaţii.

Motivaţie şi Detalii

Abordarea noastră de a Anywhere Augmentarea se bazează pe combinarea de calcul uşor de purtat şi de realitate augmentată (AR). În loc de includere de calcul şi de afişare echipamente în mediu, ca în cazul de calcul ubicuu, adnotările grafice sunt suprapus pe partea de sus a mediului prin intermediul echipamentelor proprii ale utilizatorului. AR poate fi indicat prin optice a se vedea prin ochelari sau overlay video, care funcţionează cu aproape ochi afişează sau dispozitive portabile, cum ar fi smartphone-uri.

Tehnologiilor mobile şi comod de calcul s-au găsit calea lor în aplicaţii industriale şi de servicii de masă guvernamentale în ultimul deceniu. Ei sunt acum obişnuit în industria de transport maritim şi de ospitalitate, precum şi în aplicarea legii mobile, pentru a sublinia câteva exemple de succes. Cu toate acestea, actualul soluţiilor de calcul mobile în afara laboratoarelor de cercetare nu simţ şi să se adapteze la mediul utilizatorului şi nu legătură într serviciile pe care le furnizează cu lumea fizică.

Diferenţa mare dintre demonstraţii cu succes a pa în prototipuri de cercetare şi de uz general este că prototipurile operează în medii controlate, cel puţin parţial. Pentru a obţine Anul fiabile şi exacte între lumea fizică şi augmentărilor e nevoie, fie un model al mediului, sau a mediului trebuie să fie instrumentate, de cel puţin pasiv cu markere Anul. Ambele aceste premise constrânge grav aplicabilitatea AR. Instrumentation de medii pe o scară globală este extrem de puţin probabil să aibă loc, şi oraşul 3D detaliate şi modele de peisaj sunt foarte greoaie pentru a crea. În plus, chiar dacă modele detaliate 3D de medii ţintă a existat pe o scară largă, menţinându-le up-to-data ar fi o provocare majoră şi nu le-ar lua totuşi în considerare modificările dinamice.

Problema cu aceste costuri iniţiale ridicate este faptul că ele formează o barieră la intrarea pe piaţă pentru aplicaţii AR.Potenţialii utilizatori sunt frecvent avansat la distanţă atunci când devine evident faptul că utilizarea unui sistem AR va necesita câteva zile de construcţie, modelare, instrumentarea, calibrare, şi de măsurare, presupunând că toate piesele necesare de hardware sunt la îndemână. Pentru a crea o comunitate activă de dezvoltatori potenţial, este important să se încurajeze experimentarea cu tehnologii de AR, prin utilizarea la fel de simplu o chestiune în care este posibil. Realitate augmentată trebuie să devină o tehnologie casual că oamenii care nu sunt experţi în domeniu pot încerca ei înşişi înainte de adoptarea pe scară largă poate fi de aşteptat.

De cercetare noi sunt întreprindere nu se bazează pe orice echipament în mediul înconjurător (altele decât satelitii in constelatia GPS). Se axează pe generarea elementare ale modelelor lumii necesare cu privire la zbor, în timp real, în timp ce sistemul este în funcţiune. Acest lucru înseamnă că avem nevoie de un pas de initializare simplu, pentru care noi să profite de tehnici eficiente de interacţiune asistate de calculator pentru a ajuta la stabilirea legăturii de înregistrare şi cu lumea fizică.

Conceptul nostru de Oriunde Augmentarea ne împiedică să se bazeze pe date care nu este de natură a deveni lider mondial disponibile sau, cel puţin la nivel national in viitorul apropiat. Noi ne propunem pentru a utiliza mai multe surse de date GIS pentru care există deja arhive de date cu acoperire naţională (de exemplu, fotografie aeriană, altitudine, utilizarea terenului, hărţi stradale, precum şi numele bazei de date NGA). Conceptul nostru de Oriunde Augmentarea nu depinde de existenţa de oricare dintre aceste surse de date, dar vom lua în considerare aceste surse atunci când sunt disponibile, precum şi existenţa lor se va îmbunătăţi experienţa utilizatorului prin furnizarea de informaţii mai multe şi mai puternice constrângeri pentru interacţiunea cu utilizatorul.

În mod ideal, un sistem AR dezvoltat cu scopul de a Oriunde Augmentarea in minte ar putea fi folosit "out of the box", într-un mediu nou, cu nici o configurare necesare. Cu toate acestea, este rezonabil să se aştepte o anumită cantitate mică de efort iniţială, atât timp cât nu interferează cu experienţa globală. Astfel, ne vom concentra pe sisteme care ia timp de pregătire pe ordinea de secunde, sau cel puţin nu mai mult de câteva minute - timp suficient pentru calibrare rapid sau semi-automate de achiziţie a datelor de mediu, dar nici pe departe suficient pentru măsurare atentă şi de muncă de setare dorită de înaltă precizie sisteme de AR astăzi.

Ne propunem dezvoltarea unor instrumente eficiente, inteligent constrânşi interacţiune semi-automate, care permite unui utilizator mobil AR pentru a stabili pur şi corecte Anul între lumea fizică şi augmentărilor virtuale. În plus, ne propunem tehnici pentru a modela în mod automat mediul utilizator pe acoperi, geometric şi radiometrically, iar noi va folosi de aceste modele pentru îmbunătăţirea interacţiunilor AR: potrivite aspectul de geometrie virtuale cu condiţiile de iluminare naturală şi controlează aspectul si plasarea 2D şi adnotări 3D.

Proiecte

GroundCam
Stephen DiVerdi, Tobias Höllerer 
Acest proiect contribuie la obiectivul de Oriunde Augmentarea prin introducerea GroundCam, o modalitate de urmărire ieftine cu nici o configurare necesare semnificative. Prin ea insasi, GroundCam prevede de înaltă frecvenţă, înaltă de informare Pozitie rezoluţie relativ similar cu un sistem de navigaţie inerţial, dar cu derivei semnificativ mai mic. Când este asociat cu o modalitate de largă zonă de urmărire printr-un filtru Kalman complementar, tracker hibrid devine o bază puternică pentru interior si exterior de lucru mobile realitate mixt.

Evaluarea tipuri de display pentru Selecţia AR şi adnotări
Jason usca, Stephen DiVerdi, Tobias Höllerer 
Acest proiect prezintă un studiu de utilizator pentru a compara doua sarcini diferite, de selecţie şi căutare vizuală, între trei tipuri de display-reprezentant realitate augmentată: un afişaj headworn, şi de mână afişează în două sau ghidul diferite ipostaze.

Adnotarea cu fotografii aeriene Jason veşteji, Stephen DiVerdi, Tobias Höllerer

Va prezentam un sistem mobil realitate augmentată pentru adnotarea în aer liber din lumea reală. Pentru a reduce povara de utilizare, vom folosi fotografiile aeriene în plus faţă de sursele de sistem uşor de purtat de date de obicei (poziţie, orientare, camera si ghidul de intrare). Acest lucru permite utilizatorului pentru a adnota cu precizie caracteristicile 3D cu doar interacţiuni simple dintr-o singură poziţie, prin alinierea caracteristicilor din punct de vedere, atât FirstPerson lor şi în vederea aeriene. Vom examina trei tipuri de caracteristici fotografie aeriană - colţuri, margini, şi regiuni - care sunt potrivite pentru o gamă largă de aplicaţii mobile utile realitate augmentată, şi sunt uşor vizibile pe fotografiile aeriene. Prin utilizarea fotografiilor aeriene în asociere cu realitatea augmentată comod, suntem capabili de a realiza mult mai mare precizie pozitiile 3D adnotare decât a fost anterior posibil dintr-o locaţie în singur utilizator.

Pentru Publicaţii

J. veşteji, S. DiVerdi, T. Höllerer, Adnotarea în aer liber în realitate augmentată, Computer & Grafică, in presa, rectificat Proof, disponibile on-line 17 iunie 2009

S. DiVerdi, J. veşteji, T. Höllerer, toate în jurul valorii de hartă: Online sferică de construcţie Panorama, Computer & Grafică, Volume 33, Issue 1, februarie 2009, Pagini 73-84

T. Lee şi T. Höllerer. 2009. Multithreaded Element de urmărire hibrid pentru Markerless realitate augmentată. Tranzacţii IEEE pe vizualizarea grafica pe calculator şi 15, 3 (May. 2009), 355-368.

J. veşteji, C. Coffin, J. Ventura, şi T. Höllerer. Adnotarea rapid si Modelare cu un singur punct Finder Range laser. În Proc.pentru ACM / IEEE Simpozion internaţional în realitate mixte şi Augmented (Ismar), cincisprezece-18 septembrie 2008, pp. 65-68.

S. DiVerdi şi T. Höllerer. Heads Up şi aparat foto Jos: o viziune bazată pe Modalitatea de urmărire pentru Realitatea mixte Mobile.Tranzacţii de IEEE Computer Graphics şi vizualizare, 14 alineatul (3), mai / iunie 2008, pp 500-512.

S. DiVerdi, J. vesteji, şi T. Höllerer. Envisor: Harta online de constructii de Mediu pentru Realitatea mixte. Proc. VR IEEE 2008(10 Conferinţa Int'l pe Virtual Reality), Reno, NV, 8-12 martie, pp. 19-26. Mention Best Paper Onorabilă

T. Lee şi T. Höllerer. Urmărirea Feature Hybrid şi interacţiune utilizator pentru Markerless realitate augmentată. Proc. VR IEEE 2008 (10 Conferinţa Int'l pe Virtual Reality), Reno, NV, 8-12 martie, pp.145-152. Best Paper Nominalizare

Diverdi, S. 2007 Spre Oriunde Augmentarea. Teza de doctorat. University of California din Santa Barbara. ( PDF )

T. Lee şi T. Höllerer, Handy AR: Inspectia Markerless de obiecte realitate augmentată utilizarea urmăririi vârfurile degetelor. ÎnProc. IEEE International Symposium on Computer portabil (ISWC), Boston, MA, octombrie 2007 (PDF)

T. Lee şi T. Höllerer, Iniţializez de urmărire Markerless Folosind un gest al mâinii simplă. În Proc. IEEE / ACM Simpozionul International cu privire Realitatea mixt şi Augmented (Ismar), Nara, Japonia, noiembrie 2007

Jason veşteji, Stephen DiVerdi, şi Tobias Höllerer, Evaluarea tipuri de display pentru Selecţia AR şi adnotări, în Proc.Simpozionul International cu privire Realitatea mixt şi Augmented, Nara, Japonia, noiembrie 2007

J. veşteji, S. DiVerdi, şi T. Höllerer, "Utilizarea fotografiile aeriene pentru îmbunătăţită adnotări Mobile AR", Simpozionul International cu privire Realitatea mixt şi Augmented, Santa Barbara, CA, douăzeci şi doi au 25 octombrie, 2006. 

Jason veşteji şi Tobias Höllerer, indicii Pictorial adâncime în aer liber pentru realitate augmentată nominalizat Best Paper, În:Proc. Simpozion International Computer portabil, octombrie 2005

Jason veşteji, Interacţiunea şi Adnotarea, la o distanţă în realitate exterioară Augmented, Teza de masterat, septembrie 2005

Jason veşteji şi Tobias Höllerer, Evaluarea Tehnici de interacţiune, la o distanta, in : Proc. Simpozion International Computer portabil, noiembrie 2004