Fraunhofer-Gesellschaft

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GEIST. Schlussbericht

BMBF-Projekt: Förderkennzeichen 01 IRA 12A, Projekt-Laufzeit: 31.03.2001 - 31.03.2004
 
: Holweg, D.; Kaufmann, S.
: Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung -IGD-, Darmstadt; Zentrum für Graphische Datenverarbeitung -ZGDV-, Darmstadt; European Media Laboratory GmbH -EML-, Heidelberg; Bundesministerium für Bildung und Forschung -BMBF-

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Volltext urn:nbn:de:0011-n-516125 (107 KByte PDF)
MD5 Fingerprint: 9c2f083ac6a626e3023f8496b5bfbac9
Erstellt am: 01.02.2007


Darmstadt, 2004, 20 S.
Reportnr.: 04rp001-FIGD
Deutsch
Bericht, Elektronische Publikation
Fraunhofer IGD ()
Augmented reality (AR); information system; edutainment application

Abstract
Die Idee des Gesamtsystems GEIST, bestehend aus einem mobilem AR-Edutainmentsystem und einem ergänzendem mobilen Informationssystems, wurde am Beispiel der Geschichte des Dreißigjähriges Krieges in Heidelberg durchgeführt und evaluiert. Im Folgenden wird das prototypische Anwenderszenario dargestellt. Dieses Anwenderszenario ist im Billdungsbereich mit einem besonderen Fokus auf der Nutzergruppe Schüler angesiedelt. Es ist allerdings ebenso gut für Touristengruppen interessant und einsetzbar. Mit einem tragbaren Computer, einem fernglasähnlichen, semitransparenten Display, verschiedene Orientierungssensoren und Interaktionsgeräten können die Schuler die Realität betrachten. In dieser erscheinen ihnen Geister von historischer Kulisse und vermitteln Faktenwissen und Lebensverhältnisse der damaligen Zeit. Die Geister fordern die Benutzer auf, Aufgaben zu lösen und so in die Geschichte, die zur Umgebung passt, einzudringen. Die Kulisse besteht aus Rekonstruktionen von Gebäuden, die zur Zeit der 30jahrigen Krieges an der Stelle in Heidelberg standen, auf die die Benutzer heute blicken. Das bedeutet, dass die Realität positionsgenau mit Rekonstruktionen überlagert wird. Hierbei kann das eigentliche Spiel auch unterbrochen worden, um sich aus dem PDA basierten Informationssystem über bestimmten Dinge im Detail zu informieren. Das Lernspiel dient als Medium, um Interesse und Neugier zu wecken und Verständnis für die historischen Zusammenhänge herzustellen.
Entscheidend für das Erleben historischer Geschichten vor Ort ist eine genaue visuelle Überlagerung des Geister, Informationen und graphischen Rekonstruktionen über die realen noch vorhandenen Bauwerke der Umgebung. Hierzu ist ein genaues Tracking der Position und Blickrichtung des Benutzers erforderlich, um die erzeugten Bilder passend mit der realen Umgebung, welche durch das semitransparente Display zu sehen ist, zu überlagern.
Ziel der Arbeiten des Fraunhofer Instituts für Graphische Datenverarbeitung (Fraunhofer IGD) innerhalb des Projekts war die Entwicklung solch eines mobilen Trackingsystems für das urbane Umfeld sowie die Visualisierung der virtuellen Informationen. Im Stadtgebiet war die Entwicklung eines neuartigen Systems nötig. Die auf dem Markt erhältlichen Sensoren zur Positions- und Orientierungsbestimmung sind für den Gebrauch in einem Stadtgebiet nicht genau genug. Es wurde ein Verfahren entwickelt, welches die Herausforderung des Einsatzgebiets annimmt. Die Entwicklung einer Lösung bestand aus einem hybriden Tracking-System in zwei Stufen. In einer ersten Stufe wurde ein Trackingsystem bisierend auf GPS und einem Blickrichtungssensor realisiert. Durch die Anbindung der Datenbank und Integration der Digital Storytelling Komponenten war eine erste Version des Gesamtsystems möglich.
In der zweiten Stufe wurde das Trackingverfahren durch ein videobasiertes Verfahren komplettiert und für die Anforderungen eines Outdoor AR-Systems konzipiert, entwickelt und evaluiert. Durch das videobasierte Verfahren ist eine genauere Bestimmung der Blickrichtung und damit eine präzisere Überlagerung der Geister und Objekte vor der realen Umgebung möglich. Auf dem Displaygerät wurde eine kleine Kamera montiert, um Sicherzustellen das Videobild und Blickrichtung übereinstimmen. Das Matching des Videostroms erfolgte mit einem virtuellen Stadtmodell.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-51612.html