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3.2. LÖSUNGSANSATZ 19
Direkt hinter der Stereokamera ist ein Inertialsensor montiert. Dieser Aufbau ermöglicht es auf die
bildbasierte Berechnung der Blickrichtung zu verzichten. Somit verbleibt ausreichend CPU-Leistung,
um die zur Positionsbestimmung notwendigen Stereodisparitätsbilder „echtzeitnahe“ zu berechnen und
diese mit dem 3D-Modell zu vergleichen. In den folgenden Abschnitten wird eine Methode vorgestellt,
mit deren Hilfe die Position des Sensormoduls aus den Modell- und Sensordaten berechnet werden kann.
3.2.2 Positionsbestimmung der Kamera
Der hier verfolgte Lösungsansatz ermöglicht die Positionsbestimmung und Unterstützung bei der Navigation
durch das Angleichen einer simulierten Umgebung an real gemessenen Daten. Zu diesem Zweck
wird das im OpenSceneGraph-Format [24] vorliegende Gebäudemodell um eine virtuelle Kamera erweitert
und diese solange im Modell verschoben, bis die simulierten Messungen mit den realen Daten
übereinstimmen. Zu diesem Zweck durchläuft der Navigationsassistent die in den folgenden Absätzen
beschriebenen Schritte.
Ausrichtung der virtuellen Kamera
Unter der Voraussetzung, dass der Startpunkt in Form von 3D-Ortskoordinaten oder eines Raumnamens
gegeben ist, wird die virtuelle Kamera, wie in Abbildung 3.2 (a) gezeigt, im 3D-Modell am vorgegebenen
Startpunkt positioniert. Die Angabe des Startpunktes muss bisher durch den Benutzer erfolgen,
soll aber zukünftig durch ein gerade in der Erprobung befindliches WLAN Positionierungssystem (siehe
Abschnitt ??) automatisiert werden. Der Abstand der Kamera zum virtuellen Boden wird entsprechend
der vorgegebenen Größe des Benutzers angepasst.
Über den hinter der Stereokamera angebrachten Inertialsensor kann die Orientierung der Sensoreinheit
abgefragt und so die Blickrichtung der virtuellen Kamera an die reale Blickrichtung angeglichen werden
(Abbildung 3.2 b). Der Vorteil dieser Art der Orientierungsberechnung gegenüber einer bildbasierten
Blickrichtungsanalyse ist die Robustheit gegenüber Unterschieden zwischen 3D-Modell und Realität,
die sonst nur durch eine ständige Aktualisierung des Gebäudemodells möglich wäre.
a) Initiale Kameraposition b) Ausgerichtete Kamera
Abbildung 3.2: Positionierung und Ausrichtung der virtuellen Kamera. Bild (a) zeigt die initiale Kameraposition,
in (b) ist die anhand des Richtungssensors ausgerichtete Kamera dargestellt.