Image-based view registration for augmented reality

Abstract

Termi laajennettu todellisuus liittyy läheisesti keinotodellisuuteen. Toisin kuin keinotodellisuudessa, missä virtuaalinen maailma korvaa todellisen, laajennetussa todellisuudessa todelliseen maailman lisätään virtuaalisia esineitä. Laajennetun todellisuuden tutkimuksesta sekä sen sovelluksista arkkitehtuurissa, sisustussuunnittelussa, valmistuksessa, huollossa, korjauksessa, lääketieteessä ja etärobotiikassa julkaistuja artikkeleita esitellään.

Todellisen ja virtuaalisen maailman kohdistus on eräs laajennetun todellisuuden suurimmista ongelmista, koska ihminen havaitsee pienetkin kohdistusvirheet. Käyttäjä liikkuessa tämän pään paikkaa ja asentoa on seurattava, jotta kohdistus säilyisi oikeana. Mekaaninen ja magnetismiin, ääneen etenemiseen, massan hitauteen tai kuvankäsittelyyn perustuvat sekä useampia menetelmiä yhdistävät seurantamenetelmät esitellään etuine ja haittoineen.

N:n pisteen perspektiiviongelma selitetään sekä annetaan ratkaisujen lukumäärä eri N:n arvoilla. Annetaan yksityiskohtainen ratkaisu tapaukseen N on kolme.

On toteutettu laajennettua todellisuutta käyttävä järjestelmä, hyödyntäen kuvankäsittelyyn perustuvaa seurantaa, jota tukee magneettinen seuranta. Maamerkit koostuvat kahdesta erivärisestä, samankeskisestä ympyrästä. Virtuaaliesineet voidaan piirtää sekä oikeiden esineiden eteen että taakse, jos käytettävissä on oikean maailman malli. Kohdistus on tarkempaa kuin pelkkää magneettista seurantaa käyttäen. Kuvankäsittelyyn perustuva seuranta ei toimi magneettisen seurantalaitteen virheiden ollessa liian isoja tai huonoissa valaistusolosuhteissa.

Simulaatiot osoittavat että pienetkin virheet maamerkkien paikoissa saattavat aiheuttaa suuren virheen kameran paikkaan ja asentoon. Stabiilimmassa järjestelmässä tulisi käyttää enemmän kuin kolmea pistettä. Lisäksi magneettinen seurantalaite tulisi korvata kiihtyvyysantureilla.