Under CopyrightWichert, R.R.WichertBalfanz, D.D.Balfanz2022-03-0716.01.20042003https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/29190010.24406/publica-fhg-291900Fokus des Leitprojekts ARVIKA war Augmented-Reality-Technologien (AR) zur Unterstützung von Arbeitsprozessen in Entwicklung, Produktion und Service für komplexe technische Produkte und Anlagen benutzerorientiert und anwendungsgetrieben zu erforschen und zu realisieren. Durch die virtuelle Überlagerung realer Objekte mit rechnergenerierten virtuellen Objekten erlauben AR-Techniken im Sinne einer erweiterten Realität das situationsgerechte Agieren in realen Arbeitsumgebungen. Augmented Reality, erweiterte Realität, ist eine neue Form der Mensch-Technik-Interaktion, die dem Menschen z. B. über eine Datenbrille Informationen in sein Sichtfeld einblendet und damit die von ihm wahrgenommene Realität erweitert. Dies geschieht jedoch kontextabhängig, d.h. sowohl passend zur aktuellen Position des Nutzers, als auch zum betrachteten Objekt, z.B. einem Bauteil, einem Werkzeug oder einer Maschine. So wird das reale Sichtfeld eines Facharbeiters, Technikers oder Entwicklungsingenieurs durch eingeblendete Hinweise um für ihn in der jeweiligen Situation wichtige Informationen angereichert. Der mobile, drahtlose Zugriff ist hier ein entscheidender Schritt, um die Akzeptanz von AR-Anwendungen durch den Benutzer sicherzustellen, denn erst er ermöglicht die Integration von AR in die natürliche Arbeitsweise des Benutzers. Die Projektideen wurden in für die deutsche Industrie relevanten Anwendungsfeldern wie Automobil- und Flugzeugbau, Maschinen- und Anlagenbau umgesetzt. Das Zentrum für Graphische Datenverarbeitung e.V. (ZGDV) war im Rahmen des Vorhabens ARVIKA an der Ausführung des thematischen Schwerpunktes Anbindung eines mobilen "Augmented Reality"- Systems an eine stationäre Infrastruktur sowie Groblokalisation im AP Lokalisation beteiligt. Das Einzelvorhaben des ZGDV hatte das Ziel, Basistechnologien zur drahtlosen Anbindung mobiler AR-Geräte zu erforschen und eine den Anforderungen von AR-Anwendungen gerechte Komponente für den mobilen Zugriff auf verteilte Informationen zu entwickeln, die Teil des Gesamtsystems ist. Das ZGDV leistete damit einen Beitrag zur Entwicklung von AR-Basistechnologie und hat insbesondere die Konzeption, Spezifikation und später die Implementierung der Komponenten ContextManager, Localization und Collaborative AR durchgeführt.ARVIKA uses augmented reality (AR) technologies to research and create a user-oriented and system-driven support of operation procedures. It focuses on the development, production, and service of complex technical products and systems. Augmented-reality technologies improve working environments by merging real objects with computer-generated virtual objects to allow for detailed engineering and processing instructions. Augmented reality is a novel approach to the interaction between human and machine. You can, for example, view information using a head-mounted display. The information is displayed context-sensitive, which means that it depends on the observed objects, such as a part of an assembly. The engineer can now display job-related assembly data, while viewing the real object. In this way the view of the worker, technician or engineer is augmented with additional information that is important in the specific situation. Mobile, wireless access is an important step to higher acceptance of AR applications by users, because it integrates AR naturally into normal workflows. The project ideas are realized in various application areas of German industry, such as automobile manufacture and aircraft construction, mechanical engineering and system development. The Computer Graphics Center - ZGDV contributed within ARVIKA the wireless integration of the mobile Augmented Reality application. Core topics have been the connection between the mobile application and the stationary backend and the localization of the mobile user. ZGDV researched technological groundwork for wireless connection of mobile AR and developed SW middleware components in consideration of the specific demands within this area that provide mobile access to distributed information within the ARVIKA system. The designed, specified and implemented basic components include the ContextManager, Localization and Collaborative AR component.INHALTSVERZEICHNIS S.3 I) EINLEITUNG S.4-14 - 1 AUFGABENSTELLUNG S.5-6 - 2 WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHER STAND DER FORSCHUNG S.7-9 - 2.1 STAND DER FORSCHUNG BEI AR S.7-8 - 2.2 STAND DER FORSCHUNG BEI MOBIL-KOMMUNIKATION UND INFORMATION IN VERTEILTEN SYSTEMEN S.8-9 - 3 PLANUNG, ABLAUF UND KOOPERATION S.10-14 - 3.1 INHALTLICHE PLANUNG S.10-12 - 3.2 PROJEKTABLAUF S.12-14 - 3.3 KOOPERATIONEN S.14 II) EINGEHENDE DARSTELLUNG S.15-43 - 1 ERZIELTE ERGEBNISSE S.16-33 - 1.1 ZGDV-KOMPONENTEN IN DER GESAMTARCHITEKTUR S.17-19 - 1.2 CONTEXTMANAGER S.20-24 - 1.3 COLLABORATIVE AR S.25-29 - 1.4 LOCALIZATION S.30-33 - 2 NUTZEN UND VERWERTBARKEIT S.34 - 3 FORSCHUNGS-WETTBEWERB S.35-42 - 3.1 AUGMENTED REALITY S.35-37 - 3.2 CONTEXTMANAGER S.37-39 - 3.3 COLLABORATIVE AR S.39-41 - 3.4 LOCALIZATION S.42 - 4 PUBLIKATIONEN S.43deman-machine interactionaugmented realitycontext managementcollaboration006report