MARS - Mobile Augmented Reality Systems
Source: http://graphics.cs.columbia.edu/projects/mars/
Această schiţă ilustrează modul în care o unitate de MARS ar putea fi utilizate
Obiectiv
Cercetarile noastre de pe Marte (Mobile Augmented Reality Systems) a început în 1996, şi are ca scop explorarea sinergiilor de două domenii de cercetare promiţătoare interfaţă cu utilizatorul: Augmented Reality (AR), în care se afişează 3D sunt utilizate pentru a sintetizat-o lume de acoperire pe partea de sus a lumea reală, şi de calcul mobile, în care dispozitivele ce în ce mai mici şi necostisitoare de calcul, legate prin reţele fără fir, ne permit să să utilizeze facilităţile de calcul în timp ce serviciile de roaming în lumea reală.În explorarea interfeţe utilizator, software-ul sistemelor, şi scenarii de aplicare pentru MARS, obiectivul nostru principal este pe următoarele linii de cercetare:
- Identificarea sarcini generice un utilizator de telefonie mobilă ar dori să le desfăşoare cu ajutorul unui sistem de context-aware computing
- Definirea unui set complet de componente reutilizabile interfaţa cu utilizatorul pentru aplicatiile mobile realitate augmentată.
- Utilizarea combinată a tehnologiilor de afişare diferite, variind de la cap-purtate, în mână a avut loc, la Palm-top pentru a sprijini cel mai bun utilizatori de telefoane mobile.
Proiecte
|
În prima noastră în aer liber MARS, Masina Touring, unitatea noastră MARS actioneaza ca un sistem de informare campus, asistarea un utilizator în găsirea de locuri şi permiţându-i să ridice întrebări cu privire la elemente de interes, cum ar fi clădiri şi statui. | |
|
Jurnalistul Mobile Workstation extinde aplicarea tur campusul să prezinte informaţii suplimentare multimedia (sunet, text, imagine, video), în contextul spaţial din campusul. Prototipul actual a fost utilizat pentru a prezenta mai multe documentare Situat la utilizatorii serviciului de roaming, inclusiv povesti despre revolta studenţilor la Campus Columbia din 1968, cu privire la sistemul de tunelul de sub campusul Columbia, precum şi despre istoria timpurie a campusul nostru. | |
|
UIS pentru Colaborare interior / exterior permite unui utilizator de roaming în aer liber care urmează să fie monitorizate şi prevăzute cu orientare de experţi de la distanţă. În schimb, utilizatorii în aer liber pot raporta observaţiile lor personal interior. Pentru acest proiect am dezvoltat o infrastructură distribuită care ne permite să se conecteze diverse interfeţe utilizator (comod, hand-held, staţionare birou-top, staţionare de perete de dimensiuni, şi de staţionare captivantă AR) la acelaşi depozit de informaţii legate de campus. Un obiectiv cheie este de a explora colaborare în astfel de medii IT eterogene. | |
|
Instrumentul de Authoring MARS are o interfaţă grafică cu utilizatorul 3D, care face posibilă pentru non-programatori pentru a crea şi edita documentare situate. documentarele Situat sunt naratiuni 3D hipermedia care se împletesc cu mediul de un utilizator de computer portabil al incadrand. (Am introdus documentare Situat în activitatea noastră anterioară pe Workstation jurnalistului Mobile, descrise mai sus, dar au avut anterior le-au creat prin programare convenţionale plictisitoare.) Utilizarea MARS Tool Authoring, am scris documentare mai multe situat care spun poveştile de evenimentele care au avut loc în campusul nostru. Documentare nostru situat în aer liber poate fi experimentat, folosind rucsac noastre MARS, precum şi cu desktop-ul de interior, realitate augmentată, si sisteme de realitate virtuala. |
Cadru de Implementare
-
Hardware
Principalele componente ale sistemului nostru sunt un calculator (cu accelerare grafică 3D), un sistem GPS (GPS diferenţial iniţial, şi acum în timp real GPS cinematic GLONASS+), o
vezi-prin-cap purtate afişaj (cu orientare tracker), şi o reţea fără fir (initial un obicei raspandit spectru sistem dezvoltat la Columbia, iar acum IEEE 802.11a / b), toate ataşat la rucsac. Utilizatorul are, de asemenea, un mic stylus-operate de calculator, care poate vorbi la calculator rucsac, prin intermediul postului de radio spectru împrăştiat. Astfel, putem controla materialul prezentat pe ecran headworn de pe ecran mobil. Oferim, de asemenea, un mecanism de control mai direct de un cursor pe ecran headworn prin montarea unui trackpad pe partea din spate a ecranului cu camera în mână în cazul în care acesta poate fi uşor de manipulat (am inversat axa orizontală), în timp ce ţineţi în poziţie verticală pe ecran.
În timp ce ne dorim ca sistemul nostru să fie cât mai uşoare şi mai confortabil cu putinţă, am decis sa folosim numai off-the-shelf hardware, pentru a evita cheltuieli, efort, şi de timp implicate în construirea propriei noastre. Prin urmare de multe ori am stabilit pentru elemente care au fost mult mai voluminoase decât ne-ar dori să fie, în schimbul pentru o mai mare flexibilitate pe care au oferit. De exemplu, sistemul nostru de primul construit în 1996, a folosit o masina de laptop FieldWorks pentru computer rucsac, care a oferit trei PCI si trei sloturi de expansiune EISA (utilizate, printre altele, pentru un adaptor 3D grafice puternice şi un 6-serial card de expansiune de port). De-a lungul anilor, am construit mai târziu propriile noastre usoare si mai rapide alimentat cu baterie, calculatoare cu carduri de grafica 3D, şi în cele din urmă a absolvit la laptop-uri cu procesoare grafice 3D atunci când acestea au devenit disponibile în 2001.
-
Software-ul
Infrastructura software-ul nostru iniţial a fost gaşcă, un mediu de prototipuri care a furnizat limba la nivel de sprijin pentru mediile virtuale distribuite. Principalele aplicaţii mobile AR a fugit de pe computer rucsac şi a primit de intrare continuă de la sistemul GPS, tracker cap de orientare, şi trackpad-ul (montat pe partea din spate a computer handheld). Aceasta a generat şi afişate într-un ritm cadru interactiv grafica 3D suprapuse şi a componentelor interfeţei de utilizator de pe ecran headworn.
Pe computer handheld am alergat aplicaţii arbitrar care a vorbit la cererea rucsac principal prin intermediul gaşcă / Repo de comunicaţii obiect. În primul nostru prototip, am alergat pur şi simplu un obicei server HTTP şi un browser web de pe computer handheld, interceptat toate cererile URL-ul şi selecţiile legătură într-, şi a stabilit astfel un canal de comunicare în ambele sensuri între rucsac şi portabile.
sistemele noastre de mai tarziu au fost dezvoltate folosind Java si Java 3D.
Pentru Publicaţii
S. Guven, S. Feiner, Authoring 3D hipermedia pentru portabil Augmented si Realitate Virtuala, Proc. ISWC '03 (al şaptelea Simpozionul International cu privire Calculatoare portabil), White Plains, NY, douăzeci şi un au 23 octombrie 2003, 118-226.
(2MB versiune Acrobat de hârtie)
T. Höllerer, S. Feiner, T. Terauchi, G. Rashid, D. Hallaway, Explorarea MARS: Dezvoltarea Interfeţe interior şi în aer liber Ghid de utilizare pentru un sistem mobil de realitate augmentată, Calculatoare şi Grafică, 23 alineatul (6), Elsevier Publishers, decembrie 1999, 779-785
T. Höllerer, S. Feiner, J. Pavlik, Situat Documentare: Embedding Prezentari multimedia în lumea reală, Proc. ISWC '99 (Int a treia simptomelor.. Privind Computere portabil), San Francisco, CA, 18-19 octombrie 1999, 79-86
(
3.2MB Postscript comprimate cu gzip) (
2MB Acrobat)
(2.25MB PostScript comprimate cu gzip) (1.18MB Acrobat) (131k cu rezoluţie scăzută Acrobat)
Mulţumiri
Aceasta cercetare este sustinuta in parte de Biroul de Cercetare Navala Granturi N00014-97-1 - 0838, N00014-00-1 la 0249, şi N00014-99-1 - 0394; FSN Grant EIA-97 - 29844; şi cadouri hardware şi software de la IBM, Intel, Mitsubishi, şi Microsoft.