MATAHARI - Erzeugung von 3D-Modellen mittels eingebetteter Strukturinformation

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Augmented Reality (AR) ist eine neuartige Technologie, die Benutzerschnittstellen für industrielle
Anwendungen der Zukunft ermöglicht. Arbeitskräfte können per Datenbrille visuelle Anleitungen
für Wartung, Reparatur oder Konstruktion erhalten. Die Anleitungen können entweder
aus einer Datenbank stammen oder von einem örtlich getrennten Experten in Echtzeit bereit
gestellt werden (Telepräsenz). Trotz vieler technischer Fortschritte sind wesentliche Elemente
für ein solches Szenario noch nicht oder nur in rudimentärer Form vorfügbar. Kommerziell verfügbare
Software für AR unterstützt nur einen Teil der Funktionen, die für Telepräsenz nötig
sind. Es fehlen geeignete Methoden für interaktives 3D-Scanning und für die Übertragung von
3D-Modellen.
Das vorliegende Projekt konzentriert sich auf die interaktive Erzeugung von 3D-Modellen mittels
eingebetteter Strukturinformation. Neueste Entwicklungen im Bereich des Simultaneous Localization
and Mapping (SLAM) bilden dazu den Ausgangspunkt. Mit einem mobilen Gerät können
damit prinzipiell Rekonstruktionen auch in schwierig beherrschbaren industriellen Umgebungen
erstellt werden. Allerdings sind jene Verfahren, die eine geeignete Qualität bieten,
zu rechenaufwendig für konventionelle Mobilgeräte. Daher werden wir unsere Expertise im
Bereich Parallelprogrammierung einbringen, um mittels mobiler GPU die Laufzeit der Verfahren
dramatisch zu verbessern. Dies führt zu einer schnelleren, robusteren und letztlich einfacher
einzusetzenden Methode für 3D-Rekonstruktion.
Auf die Echtzeitrekonstruktion aufbauemd werden wir Methoden zur effizienten Visualisierung
von 3D-Daten in industriellen Umfeld untersuchen. Eine zentrale Herausforderung ist, auch
Nicht-Experten in die Lage zu versetzen, Instruktionen in verständlicher Art und Weise in 3D
zu erstellen und darzustellen. In typischen industriellen Anwendungsszenarien ist diese Aufgabe
mit den oben genannten Werkzeugen sinnvoll umsetzbar und erschließt wichtige neue
Anwendungsformen.
Konkret wird die neue Telepräsenz-Technik einem Experten die Möglichkeit geben, auch über
grosse Distanzen einen Industriearbeiter zu unterstützen. Dazu kann der Experte per Echtzeit-
Streaming eine 3D-Rekonstruktion untersuchen, noch während diese vom Industriearbeiter erstellt
wird. Der Experte kann die 3D-Daten mit Anmerkungen versehe, die unmittelbar vom Industriearbeiter
eingesehen werden. Wir werden nicht nur die Werkzeuge für die 3D-Rekonstruktion
selbst erstellen, sondern auch Werkzeuge für die Übertragung, Visualisierung und Erzeugung
von Anmerkungen. In Zusammenarbeit mit industriellen Interessenten werden wir den Nutzen
und die Bedienbarkeit der erstellten Lösung untersuchen und iterative Verbesserungen vornehmen.
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/04/1731/03/21