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20 KAPITEL 3. LÖSUNGSENTWURF
Generierung von Positionsvarianten
Unter der Annahme, dass sich die Position der Kamera zwischen zwei aufgenommenen Stereobildern
nur gering ändert, werden vier Positionsvarianten zusätzlich zur aktuellen Position�s im Modell berechnet
(siehe Abbildung 3.3). Für die Positionen der Varianten eins bis vier gilt unter Berücksichtigung der
aktuellen Blickrichtungsrotation R der Kamera und der Schrittweite w:
⎛
⎜
�si = �s ∗ ⎜
⎝
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
vx vy vz 1
⎞
⎟
⎠
mit �v = �vi und i = 1..4,
�v1,2 = � 0 ±w 0 � T ∗ R, (3.1)
�v3,4 = � ±w 0 0 � T ∗ R
Die 3D-Szene wird an diesen Positionen aus Sicht der virtuellen Kamera gerendert. Hierbei wird das
Tiefenbild der Stereokamera an geeigneten Messpunkten (Kreise in Bild 3.3 a) mit den Abstandsinformationen
im Modell (Bild 3.3 b) verglichen und die Variante mit der geringsten Abweichung als neue
Position der virtuellen Kamera ausgewählt. Wie die Tests des Navigationsassistenten in Kapitel 5 zeigen,
ist schon über die ersten zwei Varianten eine Positionsbestimmung möglich. In diesem Falle muss
der Benutzer gelegentlich den Kopf drehen, um Fehler in der Positionsbestimmung zu minimieren.
a) Reale Szene
b) Virtuelle Szene an Position 0 c) Mögliche Positionsvarianten 1-4
Abbildung 3.3: Berechnung der besten Positionsvariante durch Vergleiche zwischen real und virtuell
gemessenen Abständen. Abbildung (a) zeigt die reale Szene, welche mit der gerenderten
Szene (b) verglichen werden soll. Bild (c) zeigt die möglichen Positionsvarianten
der virtuellen Kamera.