Exploring subsurface GIS data with Handheld Outdoor Augmented

Institute for Computer Graphics and Vision
Exploring subsurface GIS data with
Handheld Outdoor Augmented Reality
Gerhard Schall
Institut für Maschinelles Sehen und Darstellen
Technische Universität Graz
Professor Horst Cerjak, 19.12.2005
Münster, 26. 6. 2007
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Institute for Computer Graphics and Vision
Agenda
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Outdoor Augmented Reality
Evolution von AR Systemen
Vidente
Software Platform
3D Stadtmodelle
Daten-Pipeline
Tracking
Daten-Visualisierung
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Outdoor Augmented Reality
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Outdoor Augmented Reality
1996: Feiner, Höllerer: MARS (Mobile Computing,
Augmented Reality)
1998: Piekarsky: Tinmith Projekt
Backpack AR Systeme (2001)
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Evolution von mobilen AR Systemen
• Mobile Interaktion mit der Umgebung
• Smart phones mit GPS:
– 2006: 100 Millionen in USA
– 2007: 65 Millionen zusätzlich
– Nextel, Verizon integrieren GPS in alle Smart Phones (Forrester Research)
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Handheld AR setup
• Ultra-mobile PC mit Sensor-Pack
Ublox GPS
receiver
Intersense
InertiaCube3
uEye 2210-C
Telescope
antenna
Sony UX
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Fujinon
6mm Lens
Intersense
InertiaCube3
Laser
Pointer
Backside
buttons
Backpack
mount
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Anforderungen an Outdoor AR
Echtzeitüberlagerung
computergenerierter 3DGraphik mit Realweltsicht
Weiträumiges, hoch genaues
Tracking (Position, Orientierung)
Schnittstellen,
Einbindung in
bestehende Systeme
Verfügbarkeit,
Laufzeit
Mobiles
AR-System
Ergonomie, Gewicht,
Displaygröße,
Systeminteraktion
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Sensorabschirmung
Resistenz gegenüber
Sonnenlicht, Temperatur,
Staub, Feuchtigkeit,
Schlageinwirkung
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Photomontage
Vidente
GIS + Augmented Reality (AR) =
System zur 3D-Echtzeitvisualisierung der unterirdischen
Leitungsinfrastruktur
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Wo wird mobile Leitungsauskunft benötigt?
• Grabungsmaßnahmen
• Erdkabelfehlerortung
• Netzplanung
• Verortung verdeckter Einbauten
• Gasleckaufspürung
• Anleitung zu techn. Anlagen
• Schulung von techn. Personal
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Software Platform
Opentracker
layer
Studierstube
Framework
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Generierung von 3D Stadtmodellen
Data
acquisition
Data filtering
and encoding
Data
storage
Mobile AR Scout
Smallworld ™
Data
delivery
Data use
Vidente
Studierstube
Outdoor
GML3
Outdoor Tourist
Guide
Others
Others
(i.e. Google Earth)
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(i.e. Urban
Renewal
Visualization)
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Daten-Pipeline
Geodatabase
(Smallworld)
Feature Selection
(Online- / Ofline Query)
Application
Application
Applications
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Feature Model
(GML)
Visualisation Generation
(XSLT)
Visualisation Model
(Scene Graph, Coin)
Rendering
Rendered Scene
on Client
Application
Application
Applications
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User Orientation
pitch
User
Reference
System
yaw
Referenzsysteme
User Position (X,Y,Z)
Congress
center
Map
Reference
Sewage
Congress
center
Map
Reference
Water
In verschiedenen Datenquellen
werden unterschiedliche
Referenzsysteme verwendet
Koordinaten der
Trackingsysteme müssen mit
Referenzsystemen der Maps
bzw. Modelle angepasst werden
Congress
center
Map
Reference
Electricity
Tracking (6 dof):
-Position
Absolute
Reference
System
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-Orientierung
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Visualisierungstechniken
3D Leitungsinfrastruktur registriert in 3D
Context Sensitive Magic Lens
Daten bereitgestellt
von
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Potenzial
Schnelle und einfache
Verortung
Integration von
Arbeitsaufträgen, Checklisten
Räumlich intuitiver Überblick über
unterirdische Vor-Ort-Situation
Vidente
Einfaches Wahrnehmen komplexer
Leitungsverläufe zueinander
(v.a. im urbanen Raum)
Abfrage / Darstellung von
Sachdaten zu unterirdischen
Betriebsmitteln
Schnelle Identifikation
einzelner unterirdischer
Betriebsmittel
• Ergänzung zu bereits bewährten (mobilen) NIS-Lösungen
• Mittelfristig wesentlicher Beitrag zur Geschäftsprozeßoptimierung bei EVU:
Æ Instandhaltung
Æ Störungsmanagement
Æ Auskunft
Æ Netzplanung
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Pictures, Video
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Zusammenfassung
• Handheld Outdoor AR
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–
–
Ubiquitäres Umfeld mit Content (Urbane 3D Modelle)
Präzises Tracking
Mobile Endgeräte (UMPC, PDA, Smart phone)
User Interface, Visualisierung
-> ermöglicht User Experiences
• Wo bewegen wir uns hin?
– Zahl der Smart phones steigt
– Zahl der integrierten Sensoren in Smart phones steigt
– Zahl der 3D Stadtmodelle steigt
Professor Horst Cerjak, 19.12.2005
Münster, 26. 6. 2007
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Danke fürs Zuhören !
Professor Horst Cerjak, 19.12.2005
Münster, 26. 6. 2007
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