Augmented Reality Software - userpagescg/ss11/proseminar/... · 2011-07-12 · Basiert auf XNA Game...

Markierungen GPS Markanten Merkmalen Komponenten Autorensoftware Literatur

Augmented Reality Software

Martin Runz

Institut fur ComputervisualistikUniversitat Koblenz

4. Juli 2011

Martin Runz Arbeitsgruppe Computergrafik



Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Frameworks

Tracking basierend auf MarkierungenTracking basierend auf GPSTracking basierend auf markanten MerkmalenTracking basierend auf Komponenten

3 Autorensoftware

4 Literatur




Einleitung

AR-Frameworks

Augmented Reality Frameworks vereinfachen die Entwicklungeigener AR-Anwendungen, indem sie abstrahieren undSchnittstellen anbieten.

AR-Autorensoftware

Software zum Erstellen von AR-Anwendungen. Dabei werdenhaufig keine Programmierkenntnisse vorausgesetzt.


Umfasst unter anderem AR-Autorensoftware und Frameworks.




Tracking basierend auf Markierungen




Tracking basierend auf Markierungen

Geschieht optisch (Arbeitet auf Bild- oder Videodaten)

Im Verhaltnis zu gefundenen Markierungen werden virtuelleObjekte platziert

Liefert schnelle und genaue Ergebnisse

Kann nur lokal eingesetzt werden




ARToolKit

Das bekannteste Framework zur Erstellung vonAR-Anwendungen

Wird seit 1999 entwickelt

Letzte Aktualisierung: 06.02.2007

Programmierung in C oder C++

Plattformen: Linux, MacOS, Windows, SGI Irix

Lizenz: GNU GPL. Fur kommerzielle Nutzung ARToolKitPro




ARToolKit

Anforderungen an Markierungen:

Quadratisches Seitenverhaltnis

Durchgehende Umrandung

Hintergrund steht im Kontrast zu der Farbe der Umrandung

Bildinhalt darf nicht rotationssymmetrisch sein

Es wird nach selbst definierten Markern gesucht. Es gibt alsokeinen Markierungstyp, der immer erkannt wird.




ARToolKit

Zahlreiche Projekte basieren auf ARToolKit, zum BeispielAutorensoftware.

Portieren ermoglichen den Einsatz auf weiteren Systemen:

NyARToolKit for Android, AndAR (Android)

ARToolkit for iOS (iOS)

FLARToolkit (Flash)

SLARToolkit (Silverlight)

ARToolkit for Lua (Lua)




ARTag

Alternative zu ARToolkit

2004 von Dr Mark Fiala entwickelt

Programmierung in C++ oder C#

Plattformen: Linux, Windows

Kann wegen Lizenzkonflikten seit Dezember 2010 nicht mehrgenutzt werden




ARTag

Vergleich zwischen ARTag (r.) und ARToolKit (l., m.)




ALVAR (A Library for Virtual and Augmented Reality)

Basiert auf OpenCV und ARToolKit

Erstes Release: 19.10.2009


Programmierung in C++

Plattformen: Windows

Kostenpfilchtig fur kommerziellen Gebrauch, sonst kostenlos




Goblin XNA

Setzt wahlweise ARTag oder ALVAR einBasiert auf XNA Game Studio 3.1 (bald 4.0) → XBoxErstes Release: 30.01.2009Letzte Aktualisierung: 04.01.2011Programmierung in C#Plattformen: Windows, XBoxLizenz: New BSD License (BSD)




ArUco

Minimalistische C++ Bibliothek, basierend auf OpenCV

Vordefinierte Marker (basierend auf Hamming-Code)

Einsatz von AR-Boards moglich


Plattformen: Linux, Windows (MacOS X)

Lizenz: BSD




Tracking basierend auf GPS




Tracking basierend auf GPS

Fur den großraumigen Einsatz virtueller Realitaten

Im Zusammenspiel mit weiteren Sensoren ausreichend genaueDaten

Arbeiten auf großen Datenmengen ↔ asynchrones Laden,AR-Browser

AR-Browser

Applikationen fur Smartphones, in denen eine virtuelle Realitat(auch Kanal oder Ebene) ausgewahlt und per Magic Lensdargestellt werden kann. Siehe layar.com oder wikitude.com




DroidAR

Auf Android laufendes Java Framework

Erstes Release: Marz 2011


Lizenz: GNU GPL v3

DroidAR unterscheidet zwischen geografischen und visuellenObjekten. Geografische Objekte konnen beispielsweise relativ zumAnwender platziert werden und ein visuelles Objekt darstellen.




Mixare

Open-Source AR-Browser

Erstes Release: Marz 2010

Plattformen: Android, iOS

Lizenz: GNU GPL v3




Tracking basierend auf markanten Merkmalen

Tracken von Bildern (NFT, Image Tracker)

Generierung von Punktewolken




PTAM(M) (Parallel Tracking and (Multiple) Mapping)

Tracken ohne Eingabedaten (!)

Umgebung als Punktwolke konstruiert

2007 auf dem ISMAR vorgestellt

Letzte Anderung: 4.10.2010

Programmierung in C++

Plattformen: Linux, Mac OS X, iOS, Windows

Kostenpflichtig fur kommerzielle Projekte und iOSAnwendungen




Tracking basierend auf Komponenten

Komponenten erlauben den Einsatz verschiedener Tracking-Techniken.




Metaio Unifeye SDK

Eines der umfassendsten Angebote

Marker-, NFT-, Markerloses 3D- und Face-Tracking

Zahlreiche Programmiersprachen, u.A. C++ / C#, einsetzbar

Plattformen: Windows, iOS, Android

Kommerzielle Lizenz




Qualcomm QCAR SDK

Jung, am 27. April 2011 Beta verlassen

Marker-, NFT- und Multi Target-Tracking

Entwicklung in C++ oder Java

Plattform: Android

Kostenlose Nutzung moglich




SSTT (Simplified Spatial Spatial Target Tracker)

Marker- und NFT-Tracking

Keine Umrandung der Markierungen und Bilder notwendig

Entwicklung in C und C++

Plattformen: Android, iOS, Linux, Mac OS X, Windows(Mobile)

Lizenzinformationen auf Nachfrage erhaltlich




Autorensoftware

Software zum Erstellen von AR-Anwendungen. Dabei werdenhaufig keine Programmierkenntnisse vorausgesetzt.




AMIRE (Authoring Mixed Reality)

EU-Projekt, erlaubt es Anwendungen zu erstellen, welche aufARToolkit basieren

Keine Programmierung moglich

Kausale Zusammenhange konnen erstellt werden


Plattform: Windows

Kostenfrei nutzbar




HIT NZ BuildAR (Pro 2)

Basiert ebenfalls auf ARToolkit

Keine Programmierung moglich

Kausale Zusammenhange konnen nicht erstellt werden

Plattform: Windows

Eingeschrankte Version kostenfrei




Total Immersion D’Fusion Studio

Sehr umfangreich

Anwendungen portierbar auf: Kiosk-, Desktopsysteme,Webseiten, mobile Gerate

Lua-Skripting

NF-Tracker

Plattform: Windows

Preis: 10.000 Euro




Metaio Unifeye Design

Ahnlich umfangreich

Anwendungen portierbar auf: Kiosk-, Desktopsysteme, mobileGerate

C#-Skripting

Grapheneditor

NF- oder Marker-Tracking

VRML-Ereignissystem nutzbar

Plattform: Windows

Preis: 1.500 Euro




[R. Azuma, 1997] R. Azuma.A Survey of Augmented Reality in Teleoperators and VirtualEnvironments.

[B. Brugge, 2002] Prof. B. Brugge, Ph.D A. MacWilliams, T.Reicher.Study on Software Architectures for Augmented RealitySystems.

[M. Fiala, 2004] Dr. M. Fiala.ARTag, An Improved Marker System Based on ARToolkit.

[M. Farber, 2005] M. Farber.Markerbasiertes Tracking fur Augmented RealityApplikationen.




[Jens Anhenn, 2007] Jens Anhenn.Schnelle Prototypenentwicklung fur Augmented Reality.

[G. Klein, 2007] G. Klein, D. Murray.Parallel Tracking and Mapping for Small AR Workspaces.

[H. Kato, 1999] H. Kato, M. Billinghurst.Marker Tracking and HMD Calibration for a Video-basedAugmented Reality Conferencing System.

[Layar B.V., 2011] Layar B.V.Layar Introduction for developers - Creating augmented realityexperiences for the world’s leading platform.




ALVARhttp://virtual.vtt.fi/virtual/proj2/multimedia/alvar.html

AMIREhttp://www.amire.net/

AndARhttp://code.google.com/p/andar/

Augmented Reality-Browserhttp://argeneer.de/index.php/services/ar-browser




ARTaghttp://www.artag.net/

ARToolKithttp://www.hitl.washington.edu/artoolkit/

ARToolKit for iOShttp://www.artoolworks.com/products/mobile/artoolkit-for-ios/

ARToolKit Prohttp://www.artoolworks.com/products/stand-alone/artoolkitpro/




ARToolkit Plushttp://studierstube.icg.tugraz.at/handheld ar/artoolkitplus.php

ArUcohttp://www.uco.es/investiga/grupos/ava/node/26

D’Fusion Studiohttp://www.t-immersion.com/en,on-stage-presentation,33.html

BuildARhttp://www.buildar.co.nz/




DroidAR Augmented Reality Frameworkhttp://code.google.com/p/droidar/

FLARToolKithttp://www.libspark.org/wiki/saqoosha/FLARToolKit/en/

Goblin XNAhttp://graphics.cs.columbia.edu/projects/goblin/goblinXNA.htm

Mixarehttp://www.mixare.org/




Parallel Tracking and Multiple Mappinghttp://www.robots.ox.ac.uk/ bob/software/

Parallel Tracking and Mappinghttp://www.robots.ox.ac.uk/ gk/PTAM/

SSTT - Simplified Spatial Target Trackerhttp://www.technotecture.com/augmentedreality

Unifeye SDKhttp://www.metaio.com/software/sdk/




Unifeye Designhttp://www.metaio.com/design/

Wikitudehttp://www.wikitude.org/

VRML97 and Related Specificationshttp://www.web3d.org/x3d/specifications/vrml/

XNA Developer Centerhttp://msdn.microsoft.com/de-de/xna/



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