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001019199 1001_ $$0P:(DE-Juel1)176655$$aRamm, Simon$$b0$$eCorresponding author
001019199 245__ $$aEntwicklung einer Augmented Reality-App zur Visualisierung von 3D-Wurzelsystemen$$f - 2023-09-15
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001019199 502__ $$aBachelorarbeit, FH Aachen, 2023$$bBachelorarbeit$$cFH Aachen$$d2023
001019199 520__ $$aIn der folgenden Arbeit werden die Schritte zur Entwicklung einer Augmented-Reality-App betrachtet, um durch ein NMR Gerät erstellte 3D-Modelle der Wurzelsysteme, in gegebenen Pflanzentöpfen zu visualisieren. Diese Daten sollen durch das Scannen eines Barcodes auf der Außenseite des Pflanzentopfes automatisiert geladen und dargestellt werden. Eine solche App würde im Institut für Bio- und Geowissenschaften helfen, das Verhältnis von Pflanzen zu Wurzelsystemen besser visualisieren zu können. Im Verlauf der Arbeit wird die Theorie zur Positionsbestimmung mit verschiedenen Sensoren und die 3D-AR-Visualisierung betrachtet. Während dieses Prozesses lag ein besonders hoher Wert auf der Genauigkeit der Ergebnisse. Mit den hierbei gewonnenen Erkenntnissen wird dann ein Konzept aufgestellt, welches nach der Evaluation verschiedener Methoden und Umgebungen, zur Entwicklung einer abgerundeten Applikation mit Unity 3D und OpenCV verwendet wird. Beim Aufstellen dieses Konzepts werden verschiedene Marker-Typen gegenübergestellt, welche zur Positionsbestimmung mit der Smartphone-Kamera dienen können, woraufhin sich das Charuco-Board als optimal herausstellt. Des Weiteren wird an dieser Stelle betrachtet, wie die Illusion, welche Augmented-Reality möglich macht, aufgebaut werden kann. Daraufhinwird der App Aufbau diskutiert, um eine gute Nutzererfahrung zu garantieren. Bei der Umsetzung werden die Vorder- und Hintergrundprozesse der Login-Szene, der Kamera-Einbindung, der Kamera-Kalibrierungs-Szene, der Barcode-Scanner-Szene, der Visualisierungs-Szene, und der Einstellung dokumentiert. Hierbei wird die virtuelle Unity-3D-Umgebung für die Menüführung und für das Mischen der virtuellen mit der realen Welt verwendet. Zuletzt wird die akzeptable Bildwiederholrate und die sehr gute Tracking-Stabilität der App mit einigen Tests betrachtet, und es werden Optionen für mögliche Weiterentwicklungen gesammelt.
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