Anwendungen für Augmented Reality

Proseminar Wintersemester 2005/2006
Prof. Gudrun Klinker, Ph.D. und NN

Inhalt

"Erweiterte Realität" (Augmented Reality, AR) ist eine neue Technologie, mit der Benutzern Computerinformationen in einer halb-transparenten Datenbrille (HMD) drei-dimensional in ihr Sichtfeld eingeblendet werden, so daß der Eindruck entsteht, daß diese virtuellen Objekt innerhalb der realen Umwelt existieren. Wenn ein Benutzer sich in seiner Umwelt bewegt, bleiben die virtuellen Objekte an "ihrem Platz"; man kann sie sich also von allen Seiten ansehen und sie wie die realen Objekte manipulieren.

In diesem Proseminar sollen Studierende einen Überblick über "klassische" Ansätze und Anwendungen von AR gewinnen. Hierzu wird bei jedem Veranstaltungstermin ein repräsentatives Paper zu verschiedenen Aspekten der AR besprochen. Die Aufgabe jedes Teilnehmers besteht dabei darin, einen solchen Vortrag (ca. 45 Minuten) zu halten und mit der Gruppe zu diskutieren.

Bereich

Informatik Grundstudium (WP INF ab 2), Informatik Bachelor (WP BS-INF 2)

Vorbesprechung

Voranmeldung per email an

Die verpflichtende (!) Vorbesprechung wird am Ende des Wintersemesters 2005/06 oder zu Beginn der Semesterferien (Feb. 2006) stattfinden, der genaue Termin wird noch bekanntgegeben.

Voraussetzungen für einen Schein

aktive Teilnahme an den Vorträgen
Halten eines Vortrags von ca 45 Minuten zu einem der angegebenen Themen
Handout (nicht Folienkopien) zum Vortrag, ca. 2-4 Seiten
Teilnahme an der Vorbesprechung zu Semesterbeginn
Abgabe einer vorläufigen Version des Handout und der Folien 4 Wochen vor dem Vortragstermin

Termine

Das Seminar wird als Blockseminar am 13. Juli 2006 durchgeführt. Raumnummer wird noch bekanntgegeben.

Folgende Termine sind für die Teilnehmer wichtig:

8. Juni: Einlesen in das Thema, Abgabe einer vorläufigen Gliederung
2. Juli: Abgabe des vorläufigen Handouts, Abgabe des vorläufigen Foliensatz
13. Juli: Seminartag: Vortrag & Ausgabe des endgültigen Handouts, 10:30 bis 14:00 im Raum 03.13.010
29. Juli: Gegebenenfalls Abgabe einer korrigierten Fassung des Handout (nach Absprache)

Teilnehmerkreis

Studierende im Grundstudium

Mailingliste der Teilnehmer

Themen

Thema	Vortragender	Zeit	Folien
Vorbesprechung	Martin Bauer	2. Mai 2006	ProseminarVorbesprechung.pdf
Augmented Reality in der Automobilindustrie	Michael Weißberger	13. Juli, 10:30-11:15
Handheld Augmented Reality	Martin Schulz	13. Juli, 11:15-12:00
Unterhaltungsindustrie	Philipp Zieris	13. Juli, 12:00-12:45
Medizin	Christian Heindl	13. Juli, 12:45-13:30

Literatur

Displaysysteme

first Head-Mounted Display by Ivan Sutherland (1968)
R. Azuma, A Survey of Augmented Reality
State, A.; Ackerman, J.; Hirota, G.; Lee, J.; Fuchs, H.
Dynamic virtual convergence for video see-through head-mounted displays: maintaining maximum stereo overlap throughout a close-range work space
Viirre, E., Pryor, H., Nagata, S., Furness, T. A. (1998),
The Virtual Retinal Display: A New Technology for Virtual Reality and Augmented Vision in Medicine

Trackingsysteme

Rolland, J.P., L. Davis, and Y. Baillot, A Survey of Tracking Technology for Virtual Environments, in Augmented Reality and Wearable Computers, Ch. 3, Ed. Barfield and Caudell, Mahwah, NJ., 2001.
Gary Bishop, Greg Welch, and B. Danette Allen, Tracking: Beyond 15 Minutes of Thought, SIGGRAPH 2001 Course Notes
Greg Welch, Eric Foxlin, Motion Tracking: No Silver Bullet, but a Respectable Arsenal IEEE Computer Graphics and Applications, 22 (6), Nov/Dec 2002

Augmented Reality in der Automobilindustrie

D. Reiners, D. Stricker, G. Klinker, and S. Mueller,
Augmented Reality for Construction Tasks: Doorlock Assembly
ARVIKA und ARTESAS
Friedrich, Wolfgang (Hrsg.)
ARVIKA - Augmented Reality in Entwicklung, Produktion und Service

F. Echtler, F. Sturm, K. Kindermann, G. Klinker, J. Stilla, J. Trilk, H. Najafi,
The Intelligent Welding Gun: Augmented Reality for Experimental Vehicle Construction

Handheld AR

M. Moehring, C. Lessig, and O. Bimber
Video See-Through AR on Consumer Cell Phones
In proceedings of International Symposium on Augmented and Mixed Reality (ISMAR'04), 2004
M. Moehring, and C. Lessig, and O. Bimber
Optical Tracking and Video See-Through AR on Consumer Cell Phones
In proceedings of Workshop on Virtual and Augmented Reality of the GI-Fachgruppe AR/VR, 2004
Siemens AG,
Virtual Mosquito Hunt
Ojom GmbH,
Augmented Reality Games

Kiriakos N. Kutulakos and James R. Vallino
Calibration-Free Augmented Reality
IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, vol. 4, no. 1, pp. 1-20, 1998
Kiriakos N. Kutulakos and James R. Vallino
Affine Object Representations for Calibration-Free Augmented Reality
Proceedings of IEEE Virtual Reality Annual International Symposium (VRAIS), pp. 25-36, 1996

Medizin

G. Stetten, D. Shelton, W. Chang, V. Chib, R. Tamburo, D. Hildebrand, L. Lobes, J. Sumkin,
Towards a clinically useful Sonic Flashlight,
IEEE International Symposium on Biomedical Imaging 2002
G. Stetten, V. Chib,
Overlaying Ultrasound Images on Direct Vision,
Journal of Ultrasound in Medicine, vol. 20, no. 3, pp. 235-240, 2001
G. Stetten, V. Chib, R. Tamburo,
Tomographic Reflection to Merge Ultrasound Images with Direct Vision,
IEEE Proceedings of the Applied Imagery Pattern Recognition (AIPR) annual workshop, 2000, pp. 200-205.
N. Navab, A. Bani-Hashemi, M. Mitschke,
Merging Visible and Invisible: Two Camera-Augmented Mobile C-arm Applications
Second IEEE and ACM International Workshop on Augmented Reality (IWAR) '99
Nassir Navab, Matthias Mitschke, Oliver Schütz
Camera-Augmented Mobile C-arm (CAMC) Application: 3D Reconstruction Using a Low-Cost Mobile C-arm
Proceedings of the Second International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention (MICCAI '99)

Unterhaltungsindustrie

BBC Research: http://www.bbc.co.uk/rd/projects/virtual/publications.shtml
Bruce Thomas, Wayne Piekarsky
The ARQuake Project
John Underkoffler, A Luminous Room: Some Of It, Anyway, SIGGRAPH 1999
Aaron Bobick, Stephen Intille, Jim Davis, Freedom Baird, Claudio Pinhanez, Lee Campbell, Yuri Ivanov, Arjan Schütte, Andy Wilson.
The KidsRoom: A Perceptually-Based Interactive and Immersive Story Environment
PRESENCE: Teleoperators and Virtual Environments, 8(4), August 1999. pp. 367-391., see also the project website.

Navigationssysteme

S. Feiner, B. MacIntyre, T. Höllerer, and T. Webster.
A Touring Machine: Prototyping 3D Mobile Augmented Reality Systems for Exploring the Urban Environment.
In Proceedings of ISWC 1997, Boston (MA), 1997.
Lalya Gaye, Ramia Mazé, Lars Erik Holmquist,
SonicCity: The Urban Environment as a Musical Interface
Proceedings of the 2003 Conference on New Interfaces for Musical Expression (NIME-03), Montreal, Canada
Ronald Azuma, Bruce Hoff, Howard Neely III, Ron Sarfaty,
A Motion-Stabilized Outdoor Augmented Reality System
Proceedings of IEEE Virtual Reality `99 (Houston, TX, 13-17 March 1999)

TeachingForm
Title:	Anwendungen für Augmented Reality
Professor:	Gudrun Klinker
Tutors:	Martin Bauer
Type:	Proseminar
Information:	Proseminar, 2 SWS, 4 ECTS,
Term:	2006SoSe
Abstract:	"Erweiterte Realität" (Augmented Reality, AR) ist eine neue Technologie, mit der Benutzern Computerinformationen in einer halb-transparenten Datenbrille (HMD) drei-dimensional in ihr Sichtfeld eingeblendet werden, so daß der Eindruck entsteht, daß diese virtuellen Objekt innerhalb der realen Umwelt existieren. Wenn ein Benutzer sich in seiner Umwelt bewegt, bleiben die virtuellen Objekte an "ihrem Platz"; man kann sie sich also von allen Seiten ansehen und sie wie die realen Objekte manipulieren. In diesem Proseminar sollen Studierende einen Überblick über "klassische" Ansätze und Anwendungen von AR gewinnen. Hierzu wird bei jedem Veranstaltungstermin ein repräsentatives Paper zu verschiedenen Aspekten der AR besprochen. Die Aufgabe jedes Teilnehmers besteht dabei darin, einen solchen Vortrag (ca. 45 Minuten) zu halten und mit der Gruppe zu diskutieren.