TeachingSs16ArProseminar

Chair for Computer Aided Medical Procedures & Augmented Reality
Lehrstuhl für Informatikanwendungen in der Medizin & Augmented Reality

Anwendungen der Augmented Reality

by David A. Plecher and Prof. Gudrun Klinker, Ph.D

2 SWS, 4 ECTS

Abstract

Augmented Reality (AR) is a new technology which superimposes virtual information onto the real environment. The information is displayed in 3D and seamlessly integrated in the user's view of the scene.

This proseminar shall provide students with an overview on "classical" approaches and applications of Augmented Reality. In each session papers which are representative for different aspects of AR are discussed. Each participant has to prepare such a talk (~45 min), present it and discuss it with the group.

Erweiterte Realität (Augmented Reality, AR) ist eine neue Technologie, die die reale Umgebung mit virtuellen Informationen anreichert. Die Informationen werden hierbei 3-dimensional und lagegerecht in das Sichtfeld des Benutzers eingeblendet.

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

Organisation

  • Das Seminar besteht aus 24 Vorträgen über eine Auswahl der unten aufgeführten Themen
  • Das Seminar wird wöchentlich abgehalten.
  • 2 Vorträge pro Seminar
  • Dienstags von 12:00 - 13:00h (Gruppe I) und 16:00-17:00h (Gruppe II)
  • Raum: 03.13.010

  • Jeder Teilnehmer hält einen ca. 45-minütigen Vortrag.

Anforderungen

  • Gut vorbereiteter Vortrag (~45 Min) mit anschließender Diskussion
  • Handout (3-5 Seiten)
  • Anwesenheit bei mindestens 10 Vorträgen
    • Lebhafte Beteiligung an der Diskussion zu den Vorträgen (Anmerkung: Die Fähigkeit zur kritischen und interessierten Aufnahme und Diskussion neuer Ideen ist ein Lernzeil dieser Veranstaltung. Es gibt keine dummen Fragen. Es ist auch ok, zu einem Vortragsthema Bedenken zu äußern.)
  • Sprache für Vortrag, Folien und Handout: Deutsch oder (gerne auch!) Englisch

Zeitplanung zur Vorbereitung auf den eigenen Vortrag

  • 2 Wochen vor dem Vortrag: Gliederung und Literaturliste
  • 1 Woche vor dem Vortrag: Folien (Beispiel)
  • 1 Woche vor dem Vortrag: Handout (3-5 Seiten)

Termine

Termin Thema Vortragende(r)
12.04.2016 KickOff?  
19.04.2016 AR Displays Wenzel, Czopf
26.04.2016 Tracking; Emergency Weinschek I; Frank II;
03.05.2016 Military; Tabletop Borchert I; Duong II
10.05.2016 Exhibits & Museum Al-Mandalawi I, J. Haar II
17.05.2016 - -
24.05.2016 Education&Training Hink I; Gigler II
31.05.2016 Movies&TV; Handheld Palm I, Wiemer II
07.06.2016 Medical AR; Urban I
14.06.2016 Commerce/Advertisement Benke I; Schramm II
21.06.2016 Commerce/Advertisement Löwe I; Bassner II
28.06.2016 production and planning; Acceptance Zachau I; Pfahl II [Raum 2.9.23]
05.07.2016 supporting sports K. Haar I, De las Casas II
12.07.2016 (Serious) Games Thole I, Tran Trung II

Themen

  • AR Display Technologies (HW)
  • AR Displays and Projectors (visualization techniques)
  • Tracking and Modelbuilding Technologies for AR
  • AR-Definitions, Taxonomies

  • AR for Emergency Assistance Situations
  • Military AR
  • Tabletop AR
  • AR in Exhibits & Museums
  • AR in Movies & TV
  • AR in Education and Training
  • AR for Service and Maintenance
  • Medical AR
  • Handheld AR
  • AR for Commerce (Shopping Assistant)
  • AR for Advertisement
  • AR in Books / Print Media (Advertisement)
  • AR for production and planning
  • Acceptance of AR aplication
  • AR supporting sports (visualization of critical situations, analytics)
  • AR in (Serious) Games

Introduction to AR (general reading for everybody)

Anmerkungen:

  • Da Augmented Reality ein sehr international geprägtes Gebiet ist, sind die bereitgestellten Unterlagen überwiegend in Englisch.
  • Das aufgeführte Material reicht für mehr als einen Vortrag pro Thema. Der Umfang einzelner Vorträge wird in der Vorbesprechung, bzw. in Einzelbesprechungen während der Vorbereitungsphase festgelegt.
  • Es wird erwartet, dass sich Vortragende selbstständig weitergehend zum ausgewählten Themabereich informieren und neuestes Material (z.B.: Videos oder Bilder) hinzufügen.

1. Displays and projectors - visualization techniques

2. Tracking and calibration - how to get those objects in the right place

3. AR for Emergency:

  • Using AR to Support Cross-Organisational Collaboration in Dynamic Tasks Nilsson, Susanna, Bjeorn J. E. Johansson und Arne Jonsson Engineering (1) p. 3-12, 2009
  • Augmented Cognition for Fire Emergency Response: An Iterative User Study Daniel Steingart, Joel Wilson, Andrew Redfern, P Wright, Russell Romero, Lloyd Lim (2005) Augmented Cognition (March 2002) p. 22-27

4. AR for military applications

  • M. Livingston et al.,
    An Augmented Reality System for Military
  • S. Julier, Y. Baillot, M. Lanzagorta, D. Brown et al.,
    BARS: Battlefield Augmented Reality System
  • J. Hicks, R. Flanagan, P. Petrov, A. Stoyen,
    Eyekon: Distributed Augmented Reality for Soldier Teams

5. Tabletop Mixed Reality Interfaces

  • one of the first: P. Wellner,
    Interacting with paper on the DigitalDesk
  • very widely known: J. Han,
    Low-cost multi-touch sensing through FTIR
  • J. Rekimoto,
    SmartSkin?: an infrastructure for freehand manipulation on interactive surfaces
  • H. Ishii, B. Ullmer,
    Tangible Bits: Towards Seamless Interfaces between People, Bits and Atoms
  • S. Greenberg, C. Fitchett,
    Phidgets: easy development of physical interfaces through physical widgets
  • M. Kaltenbrunner, R. Bencina,
    reacTIVision: a computer-vision framework for table-based tangible interaction

6. Exhibits & Museums

7. AR for education and training

8. AR Movies and TV

  • New production tools for the planning and the on-set visualisation of virtual and real scenes O. Grau, R. Koch, F. Lavagetto, M. Milne, E. Murphy, M. Price, O. Razzoli, A. Sarti, L. Spallarossa, S. Tubaro, J. Woetzel, Proc. International Broadcasting Convention, Amsterdam, Netherlands, September 2003.

  • MHP Oriented Interactive Augmented Reality System for Sports Broadcasting Environments Olaizola, I. G., Martirena, I. B., Kammann, T. D., and Germany, U. K. Journal of Virtual Reality and Broadcasting 3

9. 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

10. AR for medical applications: Surgery

11. Commerce

  • Augmented Reality E-Commerce Assistant System: Trying While Shopping. Lu, Y. & Smith, S.
    HumanComputer? Interaction Interaction Platforms and Techniques 4551, 643-652 (2007).
  • Design of the PromoPad? : an Automated Augmented Reality Shopping Assistant.
    Zhu, W., Owen, C.B., Li, H. & Lee, J.-hyun
    East 20, 1-16 (2006).

12. Advertisement

13. AR for production and planning

14. Acceptance of AR applications

15. Sports

  • A real-time augmented-reality system for sports broadcast video enhancement Han, J. and Farin, D. and others Proceedings of the 15th international conference on Multimedia, ACM, 2007
  • A vision-based mobile augmented reality system for baseball games Lee, S.O. and Ahn, S. and Hwang, J.I. and Kim, H.G. Virtual and Mixed Reality-New Trends, Springer, 2011

16. Games


TeachingForm
Title: Anwendungen der Augmented Reality
Professor: Prof. Gudrun Klinker, Ph.D
Tutors: David A. Plecher
Type: Proseminar
Information: 2 SWS, 4 ECTS
Term: 2016SoSe
Abstract:  


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