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Augmented Reality

Augmented Reality-Tracking-Methoden

Erstellung verschiedener Anwendungen für die Vuzix M300 und die Microsoft HoloLens 1

“Wie kann ich für eine Augmented-Reality-Brille eine App entwickeln und welche Brille eignet sich für welche Anwendungszwecke?” Hier geht es zur Webseite!

Sind wir ehrlich – Anleitungen und Pläne auf Papier sind nicht mehr ganz zeitgemäß. Der Trend geht dahin, Gebrauchsanweisungen multimedial aufzubereiten und perfekt an die Zielgruppe anzupassen. Durch Augmented-Reality lässt sich die Realität geschickt zu unserem Vorteil erweitern. Daraus ergeben sich auch neue Möglichkeiten für den Bereich der Technischen Redaktion. „Augmented Reality schlägt eine Brücke zwischen der Online- und Offline-Welt. Mit Tablets, Smartphones und Wearables wird die Technologie praxistauglich.“ (TWT Interactive GmbH 2021)

Schon jetzt gibt es diverse Anwendungsbeispiele der AR-Technologie wie z. B. das künstliche Einrichten von Wohnungen, die Darstellung dreidimensionaler Animationen oder die Verwendung virtueller Montageanleitungen.
Für die Projektarbeit der Veranstaltung T3B731 Multimedia werden mithilfe von Unity verschiedene Augmented-Reality-Applikationen entwickelt. Diese werden auf zwei unterschiedliche Augmented-Reality-Brillen gespielt. Somit kann der/die Nutzer:in diese Applikationen auf der Vuzix M300 oder der Microsoft HoloLens 1 anwenden.

Betrachtung durch die Vuzix M300: QR-Code wird getrackt und ein Würfel wird virtuell eingesetzt

Projektziel

Ziel der Projektarbeit war es, die Anwendungsentwicklung für die beiden Brillen zu untersuchen. Zu Beginn des Projektes wurden Grundfunktionalitäten festgelegt, auf die wir die Brillen untersuchen wollen. Je nach Projektfortschritt wurde der App-Umfang iterativ um Funktionalitäten erweitert.

Das Trackingobjekt „Viking Lander“ wird mit der Microsoft HoloLens 1 betrachtet

Die Erkenntnisse aus der Applikationsentwicklung wurden über Lernmaterialien zugänglich gemacht. Somit profitieren nicht nur wir, sondern auch zukünftige Lernende und Anwender:innen von unserer Arbeit. Um die Arbeitsschritte nachvollziehen zu können wurde eine Webseite erstellt, welche die gesamte Vorgehensweise abbildet und zum Nachahmen auffordert. Die Webseite wurde mit dem Web-Content-Management-System WordPress erstellt.

Das Trackingobject „Drehleiter“ wird gescannt und mit der Vuzix M300 betrachtet.
  • Zeitraum: Wintersemester 2021/2022
  • Tools: Vuforia, Unity, c#, Vuzix M300, Microsoft HoloLens 1
  • Personen: Patrick Rannacher, Marthe Schlösser, Julia Telatinski, Luca Weishäupl

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Augmented-Reality-E-Learning zu einem PC-Modell

In diesem Projekt hat sich die Gruppe ARtAttack zum Ziel gesetzt, einen fiktiven Hochschulkurs anzubieten, wie er auch im Rahmen eines realen Hochschulkurses angeboten werden könnte. Der Kurs verfolgt das Ziel, dem Nutzer Wissen über einzelne PC-Komponenten zu vermitteln.

Die Umsetzung der Anwendung erfolgte mittels der Spieleengine Unreal-Engine, eine Spieleentwicklungsumgebung. Die Software ist nicht primär auf die Programmierung von Augmented-Reliaty-Lösungen ausgerichtet, beherrscht unter Zuhilfenahme von Zusatztools jedoch auch diesen Anwendungsfall.

Überblick über die visuelle Programmierung der Lernanwendung in der Unreal-Engine

Die Abläufe der Anwendungseinheiten wurden mit sogenannten Blueprints erfolgreich umgesetzt. Blueprints sind Programmeinheiten in Unreal Engine, in denen mittels visueller Programmierung Logiken und Abläufe erstellt werden können. Diese visuelle Programmierung erfolgt „node-basiert“, d.h. über das Verknüpfen einzelner Knotenpunkte, die jeweils eine informatische oder mathematische Funktion darstellen oder für ein Objekt innerhalb des Levels stehen (https://docs.unrealengine.com/4.27/en-
US/ProgrammingAndScripting/Blueprints/Overview/).

Diese Blueprints sind der Hauptbestandteil dieses Prozessschrittes, denn sie verleihen den zuvor importierten und platzierten 3D-Objekten eine Funktionalität bzw. Interaktivität. Auf der HoloLens wird entweder über direktes Anfassen und Bewegen von Objekten mit diesen interagiert oder mithilfe von Buttons, die beispielsweise am Handgelenk fixiert werden können. Diese Buttons liegen mit den Mixed-Reality-Erweiterungen und Toolkits schon fertig vor. Sie werden über ein oder mehrere Blueprints eingebunden und im sogenannten „Event Graph“ des Blueprints visuell programmiert.

Die AR-Brille HoloLens 2 von Microsoft. (Quelle: 4experience.co)

Das E-Learning wird mit der AR-Brille HoloLens 2 von Microsoft benutzt, welche interaktive 3D-Projektionen in das direkte sichtbare Umgebung integriert. Die Brille wird mit Gestern, Sprache, Kopf- sowie Augenbewegung und Knöpfen bedient.

  • Zeitraum: Wintersemester 2021/2022
  • Tools: Meshroom, Blender, Unreal Engine, Visual Studio, Mixed Reality Toolkit
  • Personen: Donnell Mack, Pascal Lambert, Fabian Kroiher, Marvin Daneke

Vom Game zur Medizin – Virtual Reality

Zum Film…

Die Kombination von Virtual Reality und Rehabilitationstherapien kann Therapiesitzungen entlasten, motivierend für Patienten sein und für die Krankenkassen finanzielle Vorteile haben. In der Psychotherapie kann VR beispielsweise zur Behandlung von Phobien wie Angst vor Spinnen, geschlossenen oder offenen Räumen oder Flugangst eingesetzt werden, indem das System die Angstszenarien simuliert. Vorteile dieser Anwendung sind die Möglichkeit, den Grad der Intensivität der Situation zu variieren, oder das angstproduzierende Szenario vorzeitig zu beenden.

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Erstellung einer Augmented-Reality-App für Android mit Unity und Vuforia

  • Tool(s): Unity 3D, Vuforia
  • (Programmier-)Sprache: HTML5, XML, XSLT
  • Besonderheiten: –
  • Zeitraum: 15. März 2016 bis 18. Juli 2016
  • Person/en: Nicole Fabricius

Zielsetzung

Im Rahmen dieses Projekts wurde eine Augmented-Reality-Anwendung konzipiert, die auf mobilen Android-Geräten läuft und mit einem Content-Delivery-Portal zusammenarbeitet.

Die Anwendung soll Anwendern Komponenten des Produktes auf dem Tablet anzeigen und die Informationen dazu liefern. Außerdem sollen Handlungsschritte, die der Anwender ausführen soll, demonstriert werden.

Projektbeschreibung

Im ersten Schritt wurden die Inhalte im CDP erfasst und klassifiziert und ein Portal mit Hilfe von jQuery programmiert. Anschließend wurde eine AR-App erstellt und in diese 3D-Modelle importiert. Am Ende des Projektes fand eine Bewertung von Unity und Vuforia statt.

Augmented Reality in Wartung und Service

  • Tool(s): Unity 3D, Vuforia
  • Programmiersprache: –
  • Besonderheiten: –
  • Zeitraum: 01. März 2016 bis 05. Juli 2016
  • Person/en: Philip Heck

Zielsetzung

Im Rahmen dieser Bachelorthesis wurde untersucht, inwieweit Augmented Reality in der Wartung und im Service eingesetzt werden kann oder schon eingesetzt wird. Weiterhin wird ein Überblick über AR und die Geschichte der Technologie gegeben werden.

Zusätzlich wird eine prototypische App entwickelt, die so in Wartung und Service verwendet werden könnte.

Projektbeschreibung

Zunächst wird die Historie der Augmented Reality aufbereitet und die Technologie in Zusammenhang mit den Einsatzmöglichkeiten innerhalb eines Unternehmens gebracht. Im Anschluss daran wurden die erarbeiteten Erkenntnisse praktisch in einem Prototypen umgesetzt.