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Forschungsprojekte

IPAR – Interacting with Photorealistic Augmented Reality

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  • Wolfgang Büschel (M.Sc.), Prof. Dr.-Ing. Raimund Dachselt

  • Projektpartner: 

    Jun.-Prof. Dr. Thorsten Grosch (Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg)

  • DFG gefördertes Forschungsprojekt

  • 1. Mai 2012 bis 3. April 2015

IPAR Projekt-LogoEine Benutzerin ändert mittels einer Mobile-Augmented-Reality-Anwendung die Farbe von Gardinen auf einem Tablet.

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.

Videos

https://vimeo.com/118124659

Thumbnail für das begleitende Video zur IPAR-Publikation 'Interactive Near-field Illumination for Photorealistic Augmented Reality on Mobile Devices'

https://youtu.be/wpZH8rkdEoo

Thumbnail für das begleitende Video zur IPAR-Publikation 'Smart Ubiquitous Projection'

Publikationen

  • Foldable3D: Interacting with 3D Content Using Dual-Display Devices.

    Büschel, W.; Reipschläger, P.; Dachselt, R.;

    In Proceedings of the 2016 ACM International Conference on Interactive Surfaces and Spaces.ISS '16, Niagara Falls, ON, Canada.ACM,367-372,2016.10.1145/2992154.2996782

    • Poster Paper
    • Poster
    • BibTeX

    @inproceedings{fixme,
       author = {Wolfgang B\"{u}schel and Patrick Reipschl\"{a}ger and Raimund Dachselt},
       title = {Foldable3D: Interacting with 3D Content Using Dual-Display Devices},
       booktitle = {Proceedings of the 2016 ACM International Conference on Interactive Surfaces and Spaces},
       year = {2016},
       month = {11},
       isbn = {978-1-4503-4248-3},
       location = {Niagara Falls, ON, Canada},
       pages = {367--372},
       numpages = {6},
       doi = {10.1145/2992154.2996782},
       url = {https://doi.org/10.1145/2992154.2996782},
       acmid = {2996782},
       publisher = {ACM},
       address = {New York, NY, USA},
       keywords = {3d interaction, augmented reality, dual-display device, head-coupled perspective, virtual reality}
    }

  • Smart Ubiquitous Projection: Discovering Surfaces for the Projection of Adaptive Content.

    Matulic, F.; Büschel, W.; Yang, M.; Ihrke, S.; Ramraika, A.; Rother, C.; Dachselt, R.;

    In Proceedings of the 34th Annual ACM Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems.CHI EA '16, San Jose, CA, USA.ACM,2592-2600,2016.10.1145/2851581.2892545

    • Poster Paper
    • Poster
    • BibTeX

    @inproceedings{,
       author = {Fabrice Matulic and Wolfgang B\"{u}schel and Michael Yang and Stephan Ihrke and Anmol Ramraika and Carsten Rother and Raimund Dachselt},
       title = {Smart Ubiquitous Projection: Discovering Surfaces for the Projection of Adaptive Content},
       booktitle = {Proceedings of the 34th Annual ACM Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems},
       series = {CHI EA '16},
       year = {2016},
       month = {5},
       isbn = {978-1-4503-4082-3},
       location = {San Jose, CA, USA},
       pages = {2592--2600},
       numpages = {9},
       doi = {10.1145/2851581.2892545},
       url = {http://dx.doi.org/10.1145/2851581.2892545},
       acmid = {2892545},
       publisher = {ACM},
       address = {New York, NY, USA},
       keywords = {projection everywhere, ubiquitous displays, projection surface detection, interaction with projected content}
    }

  • Interactive Near-Field Illumination for Photorealistic Augmented Reality with Varying Materials on Mobile Devices (TVCG)

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

    Rohmer, K.; Büschel, W.; Dachselt, R.; Grosch, T.;

    In IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics.IEEE,1349-1362 ,2015.10.1109/TVCG.2015.2450717

    • Journal Artikel
    • BibTeX

    @article{,
       author = {Kai Rohmer and Wolfgang B\"{u}schel and Raimund Dachselt and Thorsten Grosch},
       title = {Interactive Near-Field Illumination for Photorealistic Augmented Reality with Varying Materials on Mobile Devices},
       booktitle = {IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics},
       volume = {21 (12)},
       year = {2015},
       month = {12},
       isbn = {1077-2626},
       pages = {1349--1362},
       numpages = {14},
       doi = {10.1109/TVCG.2015.2450717},
       url = {http://dx.doi.org/10.1109/TVCG.2015.2450717},
       publisher = {IEEE}
    }

  • SleeD: Using a Sleeve Display to Interact with Touch-sensitive Display Walls.

    von Zadow, U.; Büschel, W.; Langner, R.; Dachselt, R.;

    In Proceedings of the 2014 ACM International Conference on Interactive Tabletops and Surfaces.ITS '14, Dresden, Germany.ACM,129-138,2014.10.1145/2669485.2669507

    • Full Paper
    • Video
    • BibTeX

    @inproceedings{Zadow-ITS-2014,
       author = {Ulrich von Zadow and Wolfgang B\"{u}schel and Ricardo Langner and Raimund Dachselt},
       title = {SleeD: Using a Sleeve Display to Interact with Touch-sensitive Display Walls},
       booktitle = {Proceedings of the 2014 ACM International Conference on Interactive Tabletops and Surfaces},
       year = {2014},
       month = {12},
       isbn = {978-1-4503-2587-5},
       location = {Dresden, Germany},
       pages = {129--138},
       numpages = {10},
       doi = {10.1145/2669485.2669507},
       url = {https://doi.org/10.1145/2669485.2669507},
       acmid = {2669507},
       publisher = {ACM}
    }

  • Interactive Near-field Illumination for Photorealistic Augmented Reality on Mobile Devices.

    Rohmer, K.; Büschel, W.; Dachselt, R.; Grosch, T.;

    In 2014 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR).ISMAR '1429-38,2014.10.1109/ISMAR.2014.6948406

    • Full Paper
    • BibTeX

    @inproceedings{fixme,
       author = {Kai Rohmer and Wolfgang B\"{u}schel and Raimund Dachselt and Thorsten Grosch},
       title = {Interactive Near-field Illumination for Photorealistic Augmented Reality on Mobile Devices},
       booktitle = {2014 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR)},
       year = {2014},
       month = {9},
       pages = {29--38},
       doi = {10.1109/ISMAR.2014.6948406},
       url = {https://doi.org/10.1109/ISMAR.2014.6948406},
       keywords = {Mixed Reality, Augmented Reality, Mobile, Real-time Global Illumination, Distributed Rendering, Precomputed Radiance Transfer, Instant Radiosity}
    }

  • tPad: Designing Transparent-Display Mobile Interactions.

    Hincapié-Ramos, J.; Roscher, S.; Büschel, W.; Kister, U.; Dachselt, R.; Irani, P.;

    In Proceedings of the 10th ACM Conference on Designing Interactive Systems.DIS '14, Vancouver, BC, Canada.ACM,161-170,2014.10.1145/2598510.2598578

    • Full Paper
    • BibTeX

    @inproceedings{DIS-2014-tPad,
       author = {Juan David Hincapi\'{e}-Ramos and Sophie Roscher and Wolfgang B\"{u}schel and Ulrike Kister and Raimund Dachselt and Pourang Irani},
       title = {tPad: Designing Transparent-Display Mobile Interactions},
       booktitle = {Proceedings of the 10th ACM Conference on Designing Interactive Systems},
       year = {2014},
       month = {6},
       location = {Vancouver, BC, Canada},
       pages = {161--170},
       numpages = {10},
       doi = {10.1145/2598510.2598578},
       url = {https://doi.org/10.1145/2598510.2598578},
       publisher = {ACM},
       keywords = {Transparent Displays, Transparent Mobile Devices, tPad, Flipping, Tap’n Flip, Surface Capture, Contact AR}
    }

  • Tangible displays for the masses: spatial interaction with handheld displays by using consumer depth cameras.

    Spindler, M.; Büschel, W.; Winkler, C.; Dachselt, R.;

    In Personal and Ubiquitous Computing.Springer London,1213-1225,2014.10.1007/s00779-013-0730-7

    • Journal Artikel
    • BibTeX

    @article{,
       author = {Martin Spindler and Wolfgang B\"{u}schel and Charlotte Winkler and Raimund Dachselt},
       title = {Tangible displays for the masses: spatial interaction with handheld displays by using consumer depth cameras},
       booktitle = {Personal and Ubiquitous Computing},
       volume = {18 (5)},
       year = {2014},
       month = {6},
       isbn = {1617-4909},
       pages = {1213--1225},
       numpages = {13},
       doi = {10.1007/s00779-013-0730-7},
       url = {http://dx.doi.org/10.1007/s00779-013-0730-7},
       publisher = {Springer London},
       keywords = {Tangible magic lenses, PaperLens, Tangible display ecosystem, Spatial interaction, Multi-display environment, Interaction above the tabletop, Kinect}
    }

  • cAR: Contact Augmented Reality with Transparent-Display Mobile Devices.

    Hincapié-Ramos, J.; Roscher, S.; Büschel, W.; Kister, U.; Dachselt, R.; Irani, P.;

    In Proceedings of the 3rd International Symposium on Pervasive Displays.PerDis '14, Copenhagen, Denmark.80-85,2014.10.1145/2611009.2611014

    • Full Paper
    • BibTeX

    @inproceedings{PerDis-2014-cAR,
       author = {Juan David Hincapi\'{e}-Ramos and Sophie Roscher and Wolfgang B\"{u}schel and Ulrike Kister and Raimund Dachselt and Pourang Irani},
       title = {cAR: Contact Augmented Reality with Transparent-Display Mobile Devices},
       booktitle = {Proceedings of the 3rd International Symposium on Pervasive Displays},
       year = {2014},
       month = {6},
       location = {Copenhagen, Denmark},
       pages = {80--85},
       numpages = {6},
       doi = {10.1145/2611009.2611014},
       url = {https://doi.org/10.1145/2611009.2611014},
       keywords = {Contact Augmented Reality, Transparent Devices}
    }

  • Towards Interaction with Transparent and Flexible Displays.

    Büschel, W.; Viergutz, A.; Dachselt, R.;

    In CHI 2013 Workshop on Displays Take New Shape: An Agenda for Future Interactive Surfaces.CHI '132013.

    • Position Paper
    • BibTeX

    @article{Büschel-2013-CHI,
       author = {Wolfgang B\"{u}schel and Andr\'{e} Viergutz and Raimund Dachselt},
       title = {Towards Interaction with Transparent and Flexible Displays},
       booktitle = {CHI 2013 Workshop on Displays Take New Shape: An Agenda for Future Interactive Surfaces},
       year = {2013},
       month = {4},
       numpages = {4},
       keywords = {mobile devices, transparent and flexible interfaces, interaction techniques}
    }

Studentische Arbeiten

  • Christopher Bellmann

    Gestische Interaktion mit kontextadaptiven Präsentationsinhalten

    Christopher Bellmann 8. Februar 2016 bis 7. September 2016

    Betreuung: Wolfgang Büschel, Fabrice Matulic, Raimund Dachselt

  • Christian Porzig

    3D-Informationsvisualisierung mit mobilen Geräten: Nutzereingaben durch Kopf-gebundene Perspektive und räumliche Bewegung

    Christian Porzig 20. Juli 2015 bis 17. Januar 2016

    Betreuung: Raimund Dachselt, Patrick Reipschläger, Wolfgang Büschel, Ricardo Langner

  • Tino Winkler

    Interaktives Texturieren von Augmented-Reality-Umgebungen

    Tino Winkler 23. Juni 2014 bis 22. Dezember 2014

    Betreuung: Raimund Dachselt, Wolfgang Büschel

  • Sebastian Schietzold

    Unterstützung der Flugzeugwartung mit Augmented-Reality-Techniken

    Sebastian Schietzold 1. April 2014 bis 30. September 2014

    Betreuung: Raimund Dachselt, Wolfgang Büschel

  • René Ranft

    Konzeption eines mobilen, kontextsensitiven Navigations- und Visualisierungssystems im Bereich der Lager- und Transportlogistik

    René Ranft 15. Dezember 2012 bis 28. Juni 2013

    Betreuung: Raimund Dachselt, Wolfgang Büschel

  • Denny Schöppe

    Einsatz von 3D-Scannern in mobilen Augmented-Reality-Anwendungen

    Denny Schöppe 1. April 2015 bis 1. Oktober 2015

    Betreuung: Raimund Dachselt, Wolfgang Büschel

  • Leo Käßner

    Kombination von Smartwatches und Datenbrillen für ortsbezogene Interaktion und Visualisierung

    Leo Käßner 22. Juni 2015 bis 13. September 2015

    Betreuung: Raimund Dachselt, Wolfgang Büschel

  • Christina Lachmann

    Positionsbewusste automatische Anpassung Grafischer User Interfaces auf mobilen Endgeräten

    Christina Lachmann 3. Juni 2013 bis 26. August 2013

    Betreuung: Raimund Dachselt, Ricardo Langner, Wolfgang Büschel

  • Frederik Schulz

    Unterstützung sequentieller Aufgaben mit Hilfe von mobilen Geräten und Augmented Reality

    Frederik Schulz 10. Juni 2013 bis 9. Dezember 2013

    Betreuung: Raimund Dachselt, Wolfgang Büschel

  • Christoph Senkel

    Lagebewusste Kombination mobiler Geräte

    Christoph Senkel 20. Mai 2013 bis 19. November 2013

    Betreuung: Raimund Dachselt, Wolfgang Büschel, Ricardo Langner

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Letzte Änderung: vor 4 Monaten (5. November 2020 @ 14:51)

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