Projekte

Interacting in Photorealistic Augmented Reality (IPAR)

DFG-gefördertes Forschungsprojekt

Projektpartner: Prof.Dr. Raimund Dachselt, TU Dresden

      

Die Erweiterte Realität (Augmented Reality) hat dank mobiler Endgeräte das Potenzial, künftig auch jenseits industrieller Anwendungen verstärkt zum Einsatz zu kommen. Zum Beispiel können im Bereich Architektur und Innenarchitektur virtuelle Möbel oder Fenster in realen Räumen platziert werden.

Für die Manipulation einer möglichst überzeugend augmentierten, realen Welt werden sowohl in Echtzeit generierte, photorealistische Darstellungen als auch natürliche, nahtlose Interaktionsformen mit den virtuellen Objekten benötigt. Dies sind zwei wesentliche Erfolgsaspekte für Augmented Reality-Anwendungen, die im Projekt IPAR erforscht werden.

Grundlage ist zunächst die Vermessung der komplexen, realen Lichtverhältnisse, die als Eingabe für die Echtzeit-Beleuchtung der virtuellen Objekte verwendet werden. Neben der Veränderung der real wirkenden virtuellen Objekte wird damit auch eine virtuelle Manipulation realer Objekte bei konsistenter Beleuchtung möglich. Für die Interaktionen werden einerseits indirekte Techniken untersucht, bei denen in der Hand gehaltene moderne Tablets als sogenannte "Magische Linsen" zum Einsatz kommen. Analog zu einem Kameradisplay stellen sie ein Fenster in die virtuell angereicherte Realität dar, durch das Anwender Gegenstände manipulieren können. Andererseits sollen auch direkte gestische Interaktionstechniken in Kombination mit einer mobilen Projektion auf reale Objekte entwickelt und evaluiert werden.

Neben Forschungsfragen zur Vermessung und Modellierung zeitlich und räumlich variierender Beleuchtung in Innenräumen wird im Forschungsprojekt untersucht, welche Herausforderungen sich aus der nahtlosen Integration bezüglich der Nutzerinteraktion und Akzeptanz ergeben.

Publikationen

Tiled Frustum Culling for Differential Rendering on Mobile Devices
Kai Rohmer and Thorsten Grosch
IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR 2015)

Interactive Near-Field Illumination for Photorealistic Augmented Reality 
with Varying Materials on Mobile Devices

Kai Rohmer, Wolfgang Büschel, Raimund Dachselt and Thorsten Grosch
IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (TVCG 2015)

Interactive Near-field Illumination for Photorealistic Augmented Reality on Mobile Devices
Kai Rohmer, Wolfgang Büschel, Raimund Dachselt and Thorsten Grosch
IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR 2014)
Best Full Paper Award

 

 

Interaktive Globale Beleuchtung für große Szenen

DFG-gefördertes Forschungsprojekt

Eine globale Beleuchtungssimulationen ist heute mit hoher Qualität möglich, allerdings stellen die immer größer werdenden Szenen ein Problem dar: Der zur Verfügung stehende Speicher auf CPU und GPU ist oft für eine komplette Simulation nicht ausreichend. Daher werden Out-of-Core Verfahren benötigt, die eine Beleuchtung dieser Modelle ermöglichen. Im Gegensatz zu einer einfachen Visualisierung, bei der nur der für den aktuellen Betrachterstandpunkt sichtbare Bereich in den Hauptspeicher eingelagert wird, tragen bei der globalen Beleuchtung die Szenenbereiche außerhalb des Sichtvolumens entscheidend zur Beleuchtung bei. In diesem Projekt sollen daher Strategien zur schnellen Bestimmung der für die globale Beleuchtung wichtigen Szenenregionen entwickelt werden. Dies soll eine interaktive Beleuchtung einer dynamischen Szene ermöglichen, die trotz einer groben Repräsentation der im Hauptspeicher eingelagerten Szene keine visuellen Artefakte aufweist. Weiterhin soll für Standbilder eine physikalisch korrekte Simulation erstellt werden können, die in der Darstellungsqualität dem Stand der Technik für Szenen normaler Größe entspricht. Dies betrifft speziell die komplexen Lichtpfade, die mit aktuellen Out-of-Core Beleuchtungsverfahren nicht möglich sind.

Publikationen

 Distributed Out-of-Core Stochastic Progressive Photon Mapping
Tobias Günther and Thorsten Grosch
Computer Graphics Forum, Volume 33, Issue 6, September 2014

 Illumination-driven Mesh Reduction for Accelerating Light Transport SimulationsVideo]
Andreas Reich, Tobias Günther and Thorsten Grosch
Conditionally accepted at Eurographics Symposium on Rendering (EGSR 2015)

 

 

 

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