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E-Book

Augmented Reality

Einblicke in die Erweiterte Realität

AutorMarcus Tönnis
VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2010
Seitenanzahl193 Seiten
ISBN9783642141799
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis19,99 EUR
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.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhaltsverzeichnis8
1 Einführung in die Augmented Reality12
1.1 Paradigmen der Augmented Reality12
1.2 Geschichte14
1.3 Komponenten von AR-Systemen15
1.4 Empfohlene Voraussetzungen17
2 Darstellung virtueller Objekte18
2.1 3-D-Rendering19
2.1.1 Virtuelle Kamera19
2.1.2 Räumliche Transformationen24
2.1.3 Hierarchien und Szenengraphen30
2.2 Displays32
2.2.1 Head-Mounted Displays34
2.2.2 Raum- und umgebungsfixierte Displays36
2.2.3 Bewegliche Displays39
2.2.4 Handheld Displays39
2.3 Übung - Video-See-Through auf normalen TFT-Displays42
2.4 Andere Arten der Darstellung47
3 Tracking53
3.1 Technologien und Prinzipien54
3.1.1 Optisches Tracking54
3.1.2 Inertialtracking62
3.1.3 Magnetisches Tracking63
3.1.4 Laufzeitbasiertes Tracking64
3.1.5 Mechanisches Tracking68
3.1.6 Prinzipien des Trackings68
3.2 Kalibrierung und Registrierung70
3.2.1 Korrektur der Linsenverzerrung70
3.2.2 Spitzenkalibrierung73
3.2.3 Absolute Orientierung76
3.2.4 Hand-Auge-Kalibrierung80
3.2.5 Displaykalibrierung81
3.2.6 Sensorfusion90
3.3 Visuelle Störeffekte und andere Probleme92
3.3.1 Schwimmeffekte93
3.3.2 Verdeckung94
3.3.3 Jitter97
3.3.4 Fehlerfortpflanzung99
3.4 Übung - AR Toolkit100
4 Eingabe und Interaktion105
4.1 Eingabe106
4.1.1 Marker-Basierte Eingaben106
4.1.2 Tangible User Interfaces108
4.1.3 Motion-Capturing110
4.1.4 Eingaben mit dem Blick114
4.1.5 Spracheingabe115
4.2 Interaktion116
4.2.1 Selektion118
4.2.2 Manipulation121
4.2.3 Bewegung123
4.2.4 Signaletik125
4.2.5 Systemeinstellungen128
4.2.6 Symbolische Eingaben130
4.3 Übung - Kontrolle und Steuerung von Objekten mit Markern133
5 Anwendungen und Erfahrungen137
5.1 Industrie137
5.2 Medizin142
5.2.1 Überlagerung des Körpers mit klinischen Daten143
5.2.2 Zielführung bei minimalinvasiver Chirurgie146
5.2.3 Virtual-Mirror147
5.3 Automotive AR150
5.3.1 Nightvision und Großdistanz HUDs151
5.3.2 Kontaktanaloge Navigationssysteme154
5.3.3 Anzeige eines Bremsbalkens155
5.4 Forschung und Entwicklung158
5.4.1 Darstellung des Sichtfeldes158
5.4.2 Visualisierung von Sensordaten159
5.4.3 Multimodale AR162
5.5 Edutainment163
5.5.1 Museumsführer164
5.5.2 Interaktive Pflanzenklassifikation166
5.6 Spiele168
5.6.1 AR-Quake168
5.6.2 Eye of Judgement169
6 Ausblicke171
6.1 Ubiquitous Augmented Reality172
6.2 Zukunftstrends175
7 Fazit182
Lösungen184
Literaturverzeichnis189
Sachverzeichnis198

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