Forschungsbericht_Papierlose Produktion_15666 ... - Die BVL

2 Grundlagen
gänzlich ungeeignet. Aus den genannten Gründen werden im Forschungsprojekt
lediglich optische Verfahren zur Positions- und Orientierungserfassung verfolgt, wel-
che sich u. a. aufgrund der hohen Genauigkeit bei AR-Anwendungen etabliert ha-
ben. Dabei werden die im betrachteten Wirkbereich befindlichen, häufig künstlichen
Referenzen (Marker, Targets) von den Aufnahmezonen einer oder mehrerer Kameras
erkannt [Wag-05]. Durch das Wissen über Dimension und Orientierung der Marker
kann mit Hilfe der aus verschiedenen Positionen aufgenommenen Bilder die räumli-
che Positionsberechnung durch Triangulation durchgeführt werden. Den physischen
Aufbau betreffend kann hier wiederum nach inside-out- bzw. outside-in-Systemen
unterschieden werden.
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Abbildung 15: Passive Marker/ Targets für Videosysteme (li.) und IR-Systeme (re.) [Rei-09]
Bei optischen inside-out-Trackingverfahren werden im Raum fest montierte Papier-
marker durch eine bewegliche, aber mit dem zu trackenden Objekt fest verbundene
Kamera erfasst, wodurch auf die Position und Orientierung des Objektes rückge-
schlossen wird. Das wohl bekannteste Framework für videobasiertes Markertracking
ist das ARToolkit des Human Interface Technology Laboratory (HITL) der University
of Washington, welches grundlegende Bibliotheken zur Bildverarbeitung bereitstellt
[ATK-10]. Wie für inside-out-Verfahren wurden auch für outside-in-Trackingsysteme
in verschiedenen Forschungsprojekten vielfältige Einsatzfelder identifiziert sowie
Anwendungen realisiert ([ARV-10a], [ART-10], [AVI-10]). Beispiele für outside-in-
Systeme sind infrarotbasierte Trackingverfahren. Dabei wird der zu beobachtende
Raum von Infrarotkameras ausgeleuchtet. Diese erkennen mehrere, am Objekt be-
festigte Targets. Über die Kenntnis der geometrischen Beziehungen der Targets un-
tereinander, wird hier auf die Position und Orientierung des Objektes im Raum rück-
geschlossen.