Entwicklung eines Verfahrens zur automatischen Initialisierung für Augmented Reality-Anwendungen

Abstract

Durch die große Verbreitung von ”Smartphones“ der neuen Generation von mobilen Telefonen gewinnt die Erweiterte Realität (engl.: Augmented Reality, kurz: AR), in letzter Zeit einen immer größeren Bekanntheitsgrad. Unter Augmented Reality versteht man die Überlagerung des Kamerabildes mit situationsgerechten Zusatzinformationen. Diese werden als virtuelle Daten in Form von Text, Bild, Video oder auch 3D Modellen zu Verfügung gestellt. Die heutige Technik der mobilen Telefone ist durch die eingebauten Kameras und mehreren Sensorikbauteilen gut nutzbar, um einfache Erweiterungen im Kamerabild auf dem Display umzusetzen. Jedoch kommen die heutigen mobilen Telefone mit begrenzter Prozessorleistung und Arbeitsspeicher an ihre Grenzen, wenn es darum geht, eine Vielzahl von aufwendigen und großen AR-Trackingdaten mit dem aktuellen Kamerabild in Echtzeit zu vergleichen. Die große Datenmenge fordert hier nicht nur entsprechend viel Speicher, sondern insbesondere auch eine hohe Prozessorlast. In vielen Fällen werden zur Initialisierung der AR-Szenarien QR-Codes verwendet oder der Benutzer muss über eine grafische Benutzeroberfläche in der Anwendung das jeweilige Szenario starten. Um dieses Problem zu lösen, wird in dieser Arbeit ein Verfahren entwickelt werden, dass mit der vorhandenen Technik eine automatische Initialisierung vor das eigentliche AR-Tracking setzen kann. Es wird in verschiedenen mobilen prototypischen Applikationen umgesetzt und wird auf Leistungsfähigkeit und Effizienz getestet. Der Praxistest wird mit einem Prototypen in einer Applikation für das mathematische Mitmach-Museum ”Mathematikum“ realisiert. Hier werden unterschiedliche Exponate im Museum erkannt und daraufhin passende AR-Szenen geladen.