Abschlussarbeiten

Als Teil des ARBay-Projekts evaluierte dieser Research Track die AR-basierte Unterstützung für Fernkonsultationen. Die Studie verglich vier verschiedene Benutzerumgebungen für den remote Helfer mit einer Mischung aus Video, 2D/3D-texturierten Modellen mit fester und freier Perspektive. Das Video zeigt den Aufbau und die Auswertung der Studie.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Anwendung entwickelt, welche das WLAN auf einer Datenbrille mit Hilfe eines Smartphones einrichtet. Damit Datenbrillen in Zukunft eine Erleichterung im Alltag ermöglichen können, muss eine einfache Einrichtung, insbesondere des Internets, gewährleistet sein. Dafür wird die bisherige Einrichtung analysiert und es werden Methodiken ermittelt, wie die Einrichtung erleichtert werden kann. Dazu wurde eine Anwendung entwickelt, über die sich das WLAN einer Datenbrille mit Hilfe eines Smartphones einrichten lässt. Außerdem wurde eine Möglichkeit implementiert sich direkt bei einem bestehenden System, wie zum Beispiel in dieser Arbeit dem ARBAY System, anzumelden. Anschließend wurde durch eine Evaluation ermittelt, inwiefern die Anwendung für zukünftige Zwecke verbessert werden kann

In dieser Masterarbeit wurden durch Augmented Reality gestützte Möbelverkaufs-Beratungsgespräche über das Internet behandelt. Für solch ein Beratungsgespräch ist es unter Umständen von Vorteil, wenn der Berater neben den Möbelstücken ebenfalls als virtueller Inhalt für den Kunden dargestellt wird. Diese Masterarbeit hat untersucht, inwieweit das Aussehen einer solchen Berater-Repräsentation, eines 3D - „Avatars“, Einfluss auf das vom Kunden wahrgenommene Vertrauen zum Berater sowie die vom Kunden wahrgenommene soziale Präsenz und insgesamte Zufriedenheit mit dem Beratungsgespräch hat. Zudem wurde untersucht, inwieweit sich die Dynamik der Bewegungen des Avatars auf dieselben Aspekte auswirkt. Für den Fall des Aussehens des Berater-Avatars wurden lebensgroße Avatare mit Miniaturen verglichen.  Für die Dynamik des Berater-Avatars wurden Avatare implementiert, welche die Kamera-Bewegungen des über das Internet agierenden Beraters direkt nachahmen, indem sie ihre eigene Blickrichtung und Position im Raum des Kunden entsprechend anpassen. Diese wurden mit Avataren verglichen, welche während des gesamten Beratungsgesprächs an ihrer Startposition verweilen und stets Augenkontakt mit dem Kunden halten, sofern möglich. 

Dieses Forschungsprojekt wurde im Rahmen des Projektes “ARBay“ durchgeführt und diente dem Zweck, aus existierender Forschung bereits bekannte Interaktionsmechanismen in Experten-Arbeiter-Unterstützungsszenarios im Kontext von Beratungsgesprächen aus der Ferne erneut zu evaluieren. Mit Hilfe eines hierfür entwickelten Prototyps wurden verschiedene Methoden getestet, wie Berater über einen PC in die Umgebung eines Kunden, welcher eine Augmented Reality-Brille trägt, zeigen können. Darüber hinaus wurden verschiedene Perspektiven, aus welchen der Berater virtuelle Möbelstücke in der Umgebung des Kunden platzieren kann, evaluiert. Das hier gezeigte Video zeigt jeweils eine dieser Zeige- und Platzierungsmethoden.

Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Frage inwiefern Augmented-Reality Anwendungen klassische Anleitungen und Präsentationen ergänzen oder ersetzen können. Dazu wurde ein System für die Microsoft HoloLens entwickelt, mit dem es möglich ist 2D-Bilder/-Texte und 3D Objekte automatisch in der Umgebung zu erkennen, diese hervorzuheben und daneben zusätzliche Inhalte, wie z.B. Beschreibungen oder 3D Modelle, anzuzeigen.

In dieser Bachelorarbeit wurde ein Konzept und ein Prototyp in Form einer Android App erstellt, um die Haltbarkeit von Lebensmitteln zu verfolgen und so deren Verschwendung zu vermeiden. Dazu wurden verschiedene Funktionalitäten implementiert, wie z.B. das Einscannen von Quittungen und das Vorschlagen von Rezepten, um vorhandene Lebensmittel aufzubrauchen.

Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde ein geeignetes Authentifizierungsverfahren und eine Zugriffsverwaltung von virtuellen Objekten für Augmented Reality (AR) am Beispiel der HoloLens entwickelt und implementiert. Dazu wurden zwei unterschiedliche Mechanismen umgesetzt und getestet:

Ein Circle-PIN-Verfahren bei dem über Kopfbewegungen und einer kreisförmigen Anordnung von Ziffern ein PIN-Code eingegeben werden kann.

Ein sog. Picture-Points-Verfahren, bei dem die Authentifizierung durch das Auswählen von vorher festgelegten Bildpunkten erfolgt.

Außerdem wurde ein Rechtemanagement-System in das o. g. Projekt integriert, über welches für virtuelle Objekte die Sichtbarkeit verwaltet werden kann. Hierbei können registrierten Nutzern Lese- und Schreibrechte zugeteilt oder entzogen werden. Der Schwerpunkt bei der Entwicklung der Zugriffsverwaltung lag in der Konzeption einer für die HoloLens geeigneten grafischen Oberfläche

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Augmented Reality Anwendung für die Microsoft HoloLens entwickelt, welche es ermöglicht virtuelle Anleitungen für technische Produkte zu erstellen und zu verwenden. Mit Hilfe dieser Anwendung wurde prototypisch eine virtuelle Anleitung für den Zusammenbau eines XY-Plotters entwickelt.

Im Rahmen der Masterarbeit von Timo Kunzendorff, Thema: Entwurf und Entwicklung von realitätsnahen Lernszenarien mittels Augmented Reality, wurde eine Anwendung für die Microsoft HoloLens entwickelt, um Lernenden im konkreten Anwendungsfeld der Pflege eine Unterstützung in Fort- und Weiterbildung zu liefern. Hierzu wurde unter anderem eine Marker-Erkennung verwendet, um eine beispielhafte Darstellung von medizinischen Vorgängen in einem möglichst realitätsnahen Kontext abzubilden und anhand dieser die Lernenden anzuleiten. Der entstandene Prototyp ist so konzipiert, dass er durch weitere Anwendungsfälle erweitert werden kann.

Die Bachelor-Arbeit von Timo Giese behandelt das Thema "Nutzung von 3D Tracking in Augmented Reality am Beispiel einer 3D Spur für Videotutorials". In seiner Arbeit erforscht er die Möglichkeit, Videos (z.B. Anleitungsvideos) mit einer zusätzlichen 3D-Spur auf einer Microsoft HoloLens anzureichern. Dadurch soll dem Betrachter ein besseres Verständnis der Objekte in dem Video ermöglicht werden. Die Objekte werden dabei virtuell in Echtzeit auf der Microsoft HoloLens in einer virtuellen Darstellung repräsentiert. Die virtuelle Darstellung auf der Microsoft HoloLens verhält sich synchron zur Darstellung des Objekts im Video. Falls das Objekt in dem Video gedreht wird, um bspw. einen bestimmten Aspekt zu zeigen/erklären, wird das virtuelle Objekt auf der Microsoft Hololens gleichzeitig in die gleiche Richtung bewegt. Auf diese Weise soll das Verständnis in Lernvideos unterstützt werden.

In dieser Bachelorarbeit von Arno Carstens, Thema: Darstellung von AR-Inhalten in sichtbaren Rahmen, wurden die Möglichkeiten der HoloLens zum erkennen und annotieren von Gegenständen untersucht. Konkrekt sollten Rahmen und dazugehörige QR-Codes erkannt werden, um dazu passende Inhalte darzustellen. Der Algorithmus zur Erkennung von Rahmen wurde dafür selbst entwickelt. Die Ergebnisse dieser Arbeit können dazu genutzt werden unterschiedliche Gegenstände in der realen Welt besser zu erkennen und dazu Informationen einzublenden.

Im Rahmen einer Bachelorarbeit von Niklas Osmers, Thema: Entwicklung eines AR-basierten kooperativen Zeichentools zum Zeichnen auf Momentaufnahmen der Umgebung, wurde eine Anwendung für die Microsoft HoloLens entwickelt, mit der man im Augmentierten Raum (kollaborativ) zeichnen kann und diese Zeichnungen mit anderen Teilen kann. Diese Funktionalität wurde in einem Nutzertest überprüft bei dem die Probanden einander das Konzept der Zentralperspektive mit Fluchtpunkten erklären sollten. Probanden hatten die Möglichkeit Zeichnungen auf der Microsoft HoloLens anzufertigen und mit anderen zu teilen, um das Konzept zu verdeutlichen.