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Studie des ARToolKits für Collaborative Augmented Reality

Authors
Publication Date
Keywords
  • Augmented Reality
  • Human Computer Interaction
  • Cooperative Work
  • Visualization

Abstract

Durch Augmented Reality können virtuelle Objekte über Trackingverfahren exakt über die reale Welt gelegt werden und in einer Datenbrille zur Anzeige gebracht werden. Dies stellt eine neue Form der Mensch-Technik-Interaktion dar. Ein weit verbreitetes Tool zur Überlagerung der virtuellen mit der realen Welt ist das ARToolKit. Es ist eine Software Bibliothek für Augmented Reality Anwendungen, die von HITLab Washington programmiert wurde. In dieser Arbeit wurden Zugriffsmethoden zur Manipulation von VRML-Objekten unter dem ARToolKit recherchiert und analysiert. Nach Überprüfung des ARToolKits auf Eignung für Collaborative Augmented Reality wurde das ARToolKit um Methoden zur Manipulation von VRML-Objekten über ein Java-Interface erweitert und ein Vergleich zwischen den erzielten Resultaten des neuen JARTK und dem AR-System von ARVIKA durchgeführt. Dazu wurde ein 3D-Tetris Spiel für mehrere Benutzer als Testapplikation auf die jeweilige AR-Plattform aufgesetzt. Über eine zentrale Komponente, den ContextManager, der alle Informationen, die die am System angeschlossenen Komponenten während der Laufzeit benötigen auf dem Server zwischenspeichert, können alle Clients in Echtzeit jede Änderung des Kontextes der Kollaboration berücksichtigen. Als Ergebnis der Evaluation kann festgehalten werden, dass beide Systeme für Multimarkeranwendungen wie das AR-Tetris hervorragend einsetzbar sind. Das ARToolKit ist das leistungsfähigere Monomarker AR-System. Leider verliert es fast alle seine Vorteile als Multi-Marker System, da das ARVIKA AR-System besser in der Lage ist Marker zu unterscheiden. Darum benötigt das ARToolKit größere Marker und Winkel, um als Multimarkersystem so leistungsfähig wie das ARVIKA AR-System zu sein. Das ARToolKit besitzt eine sehr schnelle Initialisierung und einen größeren Arbeitsbereich (Mindestblickwinkel Kamera-Marker nur 5°), muss jedoch durch eine halb so schnelle Ausführung aufgrund des stabileren Algorithmus Abstriche hinnehmen. Es ist zwar eine reiche und leistungsfähige Software AR-Bibliothek, dennoch ist sie unvollkommen, weil sie kaum sensibel zwischen den Markern unterscheiden kann. Sie enthält einige Funktionalitäten nicht, die implementiert werden müssten, um alle Möglichkeiten der Interaktion ausschöpfen zu können. Durch die Kapselung im JARTK kann das ARToolKit jetzt mit dem ARVIKA ContextManager und der kollaborativen Komponente benutzt werden. Dank einer Erweiterung des JARTK zu einer Streaming-Komponente kann sie im Gegensatz zum ARVIKA AR-System mit dem PDA genutzt werden.

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