Einsatz von Augmented Reality für hydrologische Modelle

Stefan Simroth, HTW Berlin, stefan.simroth@student.htw-berlin.de Frank Fuchs-Kittowski, HTW Berlin, frank.fuchs-kittowski@htw-berlin.de

- MAGUN - Mobile Anwendungen auf Basis von Geoinformationen

in einer In-situ Informationsinfrastruktur (iii) im Umwelt- und Navigationsbereich

Einleitung

• Hydrologische Modelle – z.B. Wasserhaushalts-, Niederschlag-Abfluss-Modelle

• Einsatzgebiet – z.B. Wasserdargebotsermittlung, Hochwasserschutz,

Planungsgrundlage

Problem: Zuordnung Modelldaten ↔ Realität Lösung mit Hilfe von Augmented Reality (AR):

positionsgenaue Überlagerung der Sicht auf die reale Umgebung mit 2D- oder 3D-Visualisierungen der Modelle

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…hydrologische Geodaten für diesen Wassergraben?

Agenda

• Augmented Reality

• Mobile Augmented Reality

• Projekt MAGUN

• Szenarien

• Anforderungen

• UI-Prototyp

• Ausblick

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Augmented Reality (AR)

• „Erweiterte Realität“

Erweiterung der realen Welt mit digitalen Informationen

• eindeutige Beziehung zwischen realen Objekten und digitalen Informationen herstellen und

• über unterschiedliche Medien wahrnehmbar machen

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Augmented Reality - Beispiele

Abseitslinie im Fussball

AR Kitchen (MIT)

Gipfelspitzen

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Mobile Augmented Reality

• a.k.a. Smartphone-basierte Augmented Reality Nutzung mobiler Geräte

• Smartphones, Tablet-PCs • „Reality Browser“

VS.

Laptop & Datenbrille

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Projekt MAGUN

• Erarbeitung und Umsetzung eines praxistauglichen Konzepts – zur mobilen und visuellen Bereitstellung

von Geo- und Umweltinformationen

– mit Hilfe innovativer mobiler Technologien (Smartphones, AR)

• Vereinfachung und Erhöhung der Effektivität der Entwicklung mobiler Anwendungen – um digitale Umwelt- und Geoinformationen

– mobilen Nutzern situationsgerecht bereitzustellen

http://magun.htw-berlin.de http://www.magun-projekt.de

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Szenarien

• Darstellung des mittleren Dargebots

• 3D-animierter Vorher/Nachher-Vergleich von Baumaßnahmen

• Nutzung für Lehrpfade als Informationssystem

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…hydrologische Geodaten für diesen Wassergraben?

Szenarien (1) Mittleres Dargebot (1)

Ermittlung & Überwachung des Wasserdargebots

• Vor-Ort-Begehungen eines Gebietes erforderlich

• Geodaten:

– Karten, Pegelstände, Abflussgrößen, Niederschlagswerte, usw.

– Bsp. Mittlerer Abfluss (MQ) m³/s

• Datenträger vor Ort: Notizzettel? Laptop?

• Immer bezogen auf einen Streckenabschnitt!

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Szenarien (1) Mittleres Dargebot (2)

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Szenarien (1) Mittleres Dargebot (3)

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Open Source GIS uDig

Szenarien (2) 3D-Vorher/Nacher-Vergleich

• Wasserwirtschaft – u.a. wasserbauliche Maßnahmen planen und

durchführen

– Planungs- und Genehmigungsverfahren

Pläne vielen heterogenen Anspruchsgruppen verständlich machen

• 3D-Objekte der umgebauten Landschaft direkt in das Kamerabild positionieren

• Direkter Vergleich durch „Nebeneinanderhalten“

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Szenarien (3) Lehrpfade

• Naturlehrpfade u.a. zur Umweltbildung

• ökologische Zusammenhänge, Aufgaben und Funktionen, aktuelle und historische anthropogene Nutzung, Naturschutz

• Ausrichtung des Lehrpfades auf Zielgruppe

• Wissen auf unterschiedlichem Detaillierungsgrad direkt und kontextsensitiv bereitstellen

• Filme, Animationen, Audio

Kombination von Natur- und Technikerlebnis

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Anforderungen • Unterschiedliche Thematik der Daten

• Nutzergruppen – Eine oder mehrere Person(en), Fachleute oder Laien

• Art der Daten und der Darstellung – z. B. Texte, 2D-Bilder, 3D-Objekte, Videos, Audio

• Zeitbezug der Daten – Echtzeit, Historisch, Aktuell, Zukünftig

• Datenqualität / -herkunft – Messdaten, Berechnungen, Nutzergeneriert

• Verwendung von Markern zur Erkennung von Orten

• Ortung – via GPS, Kompass, Marker

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UI-Prototyp

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Ausblick

• AR noch in Kinderschuhen

– Hohes Potenzial, technisch & wirtschaftlich

• MAGUN

– Infrastruktur zur Bereitstellung von kontextsensitiven Geo- und Umweltinformationen

– Unterstützung mehrerer AR-Browser

– AR-unterstützte mobile App

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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!