Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.
-
Upload
marios-bikos -
Category
Engineering
-
view
261 -
download
2
Transcript of Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.
![Page 1: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/1.jpg)
Μάριος-Φώτιος ΜπίκοςΕπιβλέπων:
Δυναμική Προσομοίωση Εικονικών Αντικειμένων για
Εφαρμογές Επαυξημένης Πραγματικότητας.
Κωνσταντίνος Μουστάκας
Διπλωματική Εργασία
Εφαρμογή σε Σκάκι Επαυξημένης Πραγματικότητας
Ιούλιος 2015
![Page 2: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/2.jpg)
Teaser
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 2
Video από την Meta Co.PROMPROM
OO
![Page 3: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/3.jpg)
Επαυξημένη Πραγματικότητα
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 3
ΠραγματικόΠραγματικός Κόσμοςς Κόσμος
Ψηφιακή Ψηφιακή ΠληροφορίΠληροφορίαα
![Page 4: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/4.jpg)
Αλληλεπίδραση
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 4
![Page 5: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/5.jpg)
Πρόβλημα
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 5
Ο χειρισμός εικονικών αντικειμένων με γυμνά χέρια είναι πολύπλοκη διαδικασία…
…ιδιαίτερα σε ένα σκάκι επαυξημένης πραγματικότητας!
![Page 6: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/6.jpg)
Θεωρητικό Υπόβαθρο
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 6
![Page 7: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/7.jpg)
Παράμετροι Κάμερας
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 7
Extrinsics
Intrinsics
![Page 8: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/8.jpg)
Βαθμονόμηση - Calibration
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 8
Offline Διαδικασία Εύρεσης Intrinsics
![Page 9: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/9.jpg)
Markers σε Γάντι Marker Props
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 9
Σχετικές Ερευνητικές Εργασίες
“FingARtips – Gesture Based Direct Manipulation in Augmented Reality” 2nd International conference on Computer graphics and interactive techniques -2004
“Virtual object manipulation on a table-top AR environment” IEEE and ACM International Symposium on Augmented Reality-2000
![Page 10: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/10.jpg)
Cube-Marker Pen Marker Glove & Retroreflective Spheres
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 10
Σχετικές Ερευνητικές Εργασίες
“Mobile collaborative augmented reality” IEEE and ACM International Symposium on Augmented Reality-2001
“Finger tracking for interaction in augmented environments” IEEE and ACM International Symposium on Augmented Reality-2001
![Page 11: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/11.jpg)
Σχετικές Ερευνητικές Εργασίες
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 11
Κάμερα Βάθους για την δημιουργία 3D μοντέλου χεριών
![Page 12: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/12.jpg)
Η Εφαρμογή
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 12
![Page 13: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/13.jpg)
Εργαλεία & Τεχνολογίες
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 13
IRSensor
Color Sensor
IR Laser Projector
First-Person View
![Page 14: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/14.jpg)
Εργαλεία & Τεχνολογίες
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 14
• Αξιοποίηση βασικών αλγορίθμων όρασης• Χρήση βασικών δομών(π.χ Mat)
• Ανίχνευση markerboards• Εύκολος συνδυασμός με OpenGL
• Πρόσβαση στα δεδομένα των αισθητήρων• Εξαγωγή Blobs / Contours
• 3D Models / Αnimations• Aπεικόνιση επαυξημένης σκηνής
• Επικοινωνία με εκτελέσιμα αρχεία μηχανής σκακιού
![Page 15: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/15.jpg)
Πρόβλημα
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 15
• Πιόνια = Ορατά συνεχώς • Απόκρυψη σκακιέρας με τα χέρια
![Page 16: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/16.jpg)
- Δυσκολότερο να χαθούν όλα την ίδια στιμή- Περισσότερα σημεία διαθέσιμα
για εκτίμηση πόζας κάμερας
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 16
Board of Markers=Μarkerboard
Robustness
![Page 17: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/17.jpg)
Markerboard
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 17
8 x 8 MarkerBoard 64 Markers
![Page 18: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/18.jpg)
Blobs & Contours
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 18
Blob = Σχήμα που αναγνωρίζεται σε μία εικόνα και αναπαριστά ένα συγκεκριμένο αντικείμενο.
![Page 19: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/19.jpg)
Αναγνώριση Χειρονομίας Pinch
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 19
![Page 20: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/20.jpg)
Διάγραμμα Διαδικασίας
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 20
![Page 21: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/21.jpg)
3D Θέση της Xειρονομίας
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 21
..Inner Contour(Hole)
Outer Contour
RGB Image Blob Image
Average X,Y
Mapped Mapped neighborhood neighborhood of pixelsof pixels
....Neighborhood of Points
Average Z depth3D Position3D Position
MapDepthMapDepthToColorToColor
Xcam,Ycam
![Page 22: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/22.jpg)
Γράφουμε στο Z-Buffer της OpenGL, τις τιμές βάθους για κάθε pixel που παίρνουμε από τον αισθητήρα (ανάλογα με την προβολή)
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 22
Occlusion Handling
![Page 23: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/23.jpg)
Occlusion Handling
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 23
![Page 24: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/24.jpg)
Μηχανή Σκακιού
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 24
Universal Chess Interface (UCI)
• Έξοδος: Κίνηση Αντιπάλου
• Είσοδος: Κίνηση Χρήστη
Πρωτόκολλο Επικοινωνίας με μηχανή σκακιού=
![Page 25: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/25.jpg)
Πειραματική Εγκατάσταση
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 25
Αξιολόγηση Συστήματος
![Page 26: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/26.jpg)
System Usability Scale - SUS
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 26
![Page 27: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/27.jpg)
System Usability Scale - SUS
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 27
![Page 28: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/28.jpg)
Λάθη Κινήσεων
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 28
![Page 29: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/29.jpg)
Σύγκριση Μεγεθών Αξιολόγησης
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 29
Participant # Time per Task (sec) Tasks Completed (of 30) Time % Tasks % SUS Rating % Average
1 2,99 25 83% 83% 75% 81%
2 4,23 25 59% 83% 55% 66%
3 3,05 16 82% 53% 80% 72%
4 4,94 25 50% 83% 92,5% 75%
5 3,49 25 71% 83% 80% 78%
6 5,64 22 44% 73% 67,5% 62%
7 2,49 18 100% 60% 75% 78%
8 4,66 28 53% 93% 60% 69%
9 2,74 28 91% 93% 70% 85%
10 3,00 26 83% 87% 77,5% 82%
Averages 3,7233,723 23,8 72% 79% 73.25% 75%
![Page 30: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/30.jpg)
Μειονεκτήματα
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 30
![Page 31: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/31.jpg)
Λάθη Κινήσεων
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 31
![Page 32: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/32.jpg)
Remember This?
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 32
Video από την Meta Co.PROMPROM
OO
![Page 33: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/33.jpg)
Μελλοντικές Επεκτάσεις
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 33
3D Models Attack Animations
Depth Perception Pawn Promotion
![Page 34: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/34.jpg)
Μελλοντικές Επεκτάσεις
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 34
Συνδυασμός Αισθητήρα+Oculus Rift
![Page 35: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/35.jpg)
Δημοσίευση
8 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 35
![Page 36: Dynamic Simulation of Virtual Objects for AR Applications. Development of an AR Chess.](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062400/58a39e8f1a28abb1348b66f5/html5/thumbnails/36.jpg)
7 Ιουλίου 2015 Διπλωματική Εργασία - Μάριος Μπίκος 36