Projektvorschläge zum Praktikum Augmented Reality

Dies ist eine Liste möglicher Projekte für den letzten Teil des Augmented Reality Praktikums. Diese Liste ist immer unvollständig und kann jederzeit erweitert werden.

Projekte des Sommersemesters 2004

Projekt: Augmentierung einer PKW-Tür

(von StephanHuber, mit BMW)

Ziel des Projektes ist es ein Augmented Reality System zur Unterstützung der Montage einer Türinnenverkleidung aufzubauen. Dabei sollen die, bei der Montage verdeckten Montagepunkte an der Türstruktur und der Rückseite der Verkleidung (Clipse) augmentiert werden, um die Montage zu erleichtern. Zusätzlich können weitere Hinweise, z.B. Pfeile, dargestellt werden, die den Werker bei der Montage unterstützen. Daneben sollen weitere Türelemente die nach der Montage der Innenverkleidung verdeckt sind dargestellt werden (Kabelbaum, Mechanik Fensterheber,..).

Für die Durchführung des Projekts wird eine reale PKW-Tür als auch das entsprechende CAD-Modell bereitgestellt.

Für mehr Informationen, siehe hier.

Projekt: Chair.ARtillerY

(von Jens Köchling, Troels Frimor, Nicolas Padoy, Simon Bierbaum)

Artillery ist ein uraltes Computerspiel: Zwei oder mehr Spieler verfügen über jeweils eine in zerklüftetem Gelände stehende Burg mit einer Kanone und versuchen, die Burgen der anderen Spieler zu zerstören. Reihum feuert jeder Spieler einen Schuß ab und kann dabei den Abschußwinkel und die Menge des Schwarzpulvers einstellen. Eine Zielhilfe (Fadenkreuz o.Ä.) gibt es nicht. Dieses Spiel soll neu implementiert werden.

Beliebig viele Spieler sollen übers Netzwerk spielen können, wobei ein Server den Spielfluß steuert. Jeder Spieler hat einen eigenen Rechner, eine eigene Kamera und ein TUI, mit dem Position, Orientierung, Winkel und Schwarzpulvermenge eingestellt werden können. Das Spielfeld wird durch Marker definiert, die zu Spielbeginn so vom Server registriert werden. Somit muß jeder Spieler prinzipiell nur seinen eigenen Marker sehen, um mitspielen zu können. Als Features können später modelliertes Gelände, Hindernisse, verschiedene Kanonentypen, Wind und Wetter usw. eingebaut werden.

Projekt: Chair.ARtist

(von JohannNiklas^?, Christian Scheurle)

Auf einer virtuellen Leinwand kann durch verschiedene, ARToolkit-getrackte Malwerkzeuge (Pinsel, Stift, Spraydose) gemalt werden. Das System kann in verschiedensten Richtungen weiterentwickelt werden, sei es, dass man mehrere Leinwände vernetzt, an denen dann simultan an einem Bild gemalt werden kann, oder dass man weitere Module, z.B. Farbtöpfe, ... integriert, durch welche man die Eigenschaften eines Zeichengerätes verändern kann.

Projekt: Safari im Sheepland^?

(von MartinWagner)

Hier soll die Sheep-Demo so erweitert werden, dass man mit einem kleinen Spielzeugauto durch das Schafland fahren kann. Dabei wird auf einem Rechner die Sicht aus der Windschutzscheibe und/oder den anderen Fenstern simuliert werden. Ausserdem kann man hier Zoom-Features, Scheinwerfer, Bluelights, den bösen Blick, vor dem die Schafe davonlaufen und alles mögliche weitere nutzlose Zeug einbauen.

Weitere Projektvorschläge

Projektvorschlag: Namensschilder für den Tag der offenen Tür

(von MartinWagner)

Am Tag der offenen Tür könnte man leere AR-Toolkit-Marker auslegen, die die Teilnehmer selbst ausmalen können. Dann werden sie von den Besuchern selbst einkalibriert, und wenn sie später an einer Kamera vorbeikommen, wird ihr Name auf den Marker, der als Namensschild getragen wird, eingeblendet. Schwierig dabei ist, Algorithmen für die Unterscheidbarkeit von potentiell sehr vielen Markern zu finden und die Markerlernroutinen schnell und intuitiv bedienbar zu machen.

Projektvorschlag: Sensorfusion zum Vorführen

(von MartinWagner)

AR Toolkit kann man mit einem Inertialtracker kombinieren, um teilweise Ausfälle des Toolkits und Ungenauigkeiten in der Rotation zu kompensieren. In einer Demo könnte man interaktiv zeigen, was diese Kombination bringt, also z.B. Videooverlay machen, AR Toolkit und/oder Inertialtracker ausschalten und zuschauen, wie schlecht das Overlay dann wird.

Projektvorschlag: FollowCam für Schafe

(von MartinWagner)

Hier soll eine zusätzliche Anzeige für die Sheep-Demo eingebaut werden: eine automatische Kamerafahrt, einem Schaf oder hinter der Herde. Die Kamera soll gleichmäßig ein bestimmtes Schaf verfolgen oder zwischen verschiedenen Schafen hin- und herwechseln. Als Anregung können Kamerafahrten von Flugsimulatoren oder Fußballsimulatoren dienen. Idealerweise werden hier verschiedene Varianten des Kameraverhaltens eingebaut.

Projektvorschlag: Schattenwurf

(von MartinBauer)

Programmierung einer einfachen ARToolKit Anwendung mit tiefergehenden Effekten, zB. Schattenwurf auf reale Objekte, wie in folgendem Artikel beschrieben:

• Haller M., Drab S., Hartmann W., Zauner J.,
  A real-time shadow approach for an Augmented Reality application using shadow volumes,
  In VRST 2003, ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology, pp. 56-65, ACM Press, Osaka, October 2003.
• J. Blinn,
  Me and My (fake) Shadow,
  IEEE Computer Graphics and Applications, Volume 8, Issue 1 (January 1988) pp 82-86
• Jean-Marc Hasenfratz, Marc Lapierre, Nicolas Holzschuch, François Sillion,
  A Survey of Real-Time Soft Shadows Algorithms,
  Computer Graphics Forum, Dec. 2003

Projektvorschlag: Sheep

(von MartinBauer)

Programmierung "intelligenter" Schafe für ApplicationSheep, so daß die Schafe nicht ständig ins Wasser fallen, und auch noch dem Wolf ausweichen, oder so, zum Beispiel wie in folgendem Artikel beschrieben:

• C. Niederberger, M. Gross
  Hierarchical and Heterogenous Reactive Agents for Real-Time Applications
  EUROGRAPHICS 2003, Volume 22 (2003), Number 3
• C. Niederberger, M. Gross
  Generic Path Planning for Real-Time Applications
  Proceedings of Computer Graphics International 2004 (CGI'04, Heraklion, Crete, Greece, June 16-19, 2004)
• C. Niederberger, M. Gross
  Towards a Game Agent,
  Technical Report, 2002
• Craig W. Reynolds
  Flocks, Herds, and Schools: A Distributed Behavioral Model
  Computer Graphics 21 (4) pp. 25--34, 1987

Projektvorschlag: Cybernarium

(von MartinBauer)

Jedes der Cybernarium Exponate stellt selbstverständlich auch ein gutes Projekt dar, zB.:

• Match Two, ein AR Memory (aber das haben wir eigentlich schon als Demo)
• OXO, auch bekannt als Tic-Tac-Toe (eigentlich langweilig, aber wer's mag...)
• Virtual Graffitti (sinnlos, und daher besonders gut geeignet - speziell auch zB. im AR Lab)

Projektvorschlag: 3D Schnitzeljagd im Gang

(von MarcusToennis^? und VerenaBroy)

Jedes Jahr findet innerhalb der SET-Tage eine Schnitzeljagd statt, die den Erstsemestern das Kennenlernen des Gebäudes erleichtern soll. Es soll eine 3D-Schnitzeljagd für Laptopbenutzer programmiert werden, bei der ARToolkit-Marker im Gang aufgehängt werden. Auf den "Etappenmarkern" sollen dreidimensionale Animationen angezeigt werden; auf anderen Markern soll ein Pfeil angezeigt werden, der zum nächsten Etappenmarker zeigt (alternativ kann eine Übersichtskarte verwendet werden).

Projektvorschlag: Konfigurierbares Fahrercockpit

(von MarcusToennis^? und VerenaBroy)

Flexible Anzeigen gewinnen immer mehr Bedeutung. Mit den verschiedenen Anzeigeorten Kombiinstrument, zentrales Informationsdisplay und Head Up Display werden auch Fragestellungen laut welche Information wo und wie dargestellt werden soll. Es soll ein virtuelles Cockpit implementiert werden, in dem es möglich ist mithilfe eines Markers verschiedene Anzeigen zu verschieben und diese dem Anzeigeort anzupassen (z.B. Transparenz bei HUD). Die Konfiguration des Cockpits soll rein markerbasiert stattfinden.

Projektvorschlag: Ein spielerischer Fahrsimulator

(von MarcusToennis^? und VerenaBroy)

Ziel dieses Projektes ist es, einen einfachen Fahrsimulator zu realisieren. Durch Plazierung einiger Marker auf einer Tischplatte (gerne auch mit Hügeln) soll zwischen diesen eine Fahrbahn (ggf. Rundparkours) gerendert werden. Mithilfe eines Markers auf einem Lenkrad kann gelenkt werden, während ein anderer Marker (Drehregler) die Geschwindigkeit einstellt. Natürlich kann die Fahrbahn dynamisch durch Verschieben der Marker verändert werden.

Das ganze soll nach der Grundfunktionalität als Spiel ausgebaut werden. So können z.B. Goldmünzen (Positive Punkte) oder Güllefässer (Minuspunkte, bzw. Game Over (=Explosion mit Partikelsystem)) ein Punktesystem für einen gegenseitigen Vergleich der Fahrer ermöglichen. Beim Verlassen der Strasse muss natürlich z.B. Staub aufgewirbelt werden (Nebel) oder das Auto geht kaputt...

Bei der detailierten Realisierung haben Sie natürlich alle Freiheiten. Allerdings soll jegliche Interaktion mittels Markern stattfinden.