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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE10240392 A1
Publication typeApplication
Application numberDE2002140392
Publication date11 Mar 2004
Filing date2 Sep 2002
Priority date2 Sep 2002
Publication number02140392, 2002140392, DE 10240392 A1, DE 10240392A1, DE-A1-10240392, DE02140392, DE10240392 A1, DE10240392A1, DE2002140392
ApplicantPatron, Günter
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
A system for determining relative spacing of virtual and real objects e.g. for planning of buildings and manufacturing equipment, requires involving an augmented reality system for environmental real object position
DE 10240392 A1
Abstract
A system for determining spacing or virtual objects to real objects by using augmented reality technology (ATR) in which the real environment is ascertained with a measuring system and the ascertained position of the real objects of the environment are handed over to an augmented reality (AR) system. An Independent claim is included for a method of determining spacing of virtual objects to real objects.
Claims(10)  translated from German
  1. System und Verfahren zur Bestimmung von Abständen virtueller Objekte zu realen Objekten durch den Einsatz der Augmented Reality Technologie, dadurch gekennzeichnet , dass die reale Umgebung mit einem Vermessungssystem erfasst wird und die ermittelte Lage der realen Objekte der Umgebung an ein Augmented Reality System übergeben werden. System and method for determining distances of virtual objects to real objects through the use of augmented reality technology, characterized in that the real environment is detected by a measurement system and the determined location of the real objects of interest in an augmented reality system are passed.
  2. System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Lage der realen Objekte mit der Darstellung der virtuellen Objekte im Augmented Reality System zusammengeführt werden. System and method according to claim 1, characterized in that the determined position of the real objects with the representation of the virtual objects in the augmented reality system are merged.
  3. System und Verfahren zur Bestimmung von Abständen virtueller Objekte zu realen Objekten durch den Einsatz der Augmented Reality Technologie, dadurch gekennzeichnet, dass die reale Umgebung mit einem Tracking-System überwacht wird. System and method for determining distances of virtual objects to real objects through the use of augmented reality technology, characterized in that the real environment is monitored by a tracking system.
  4. System und Verfahren zur Bestimmung von Abständen virtueller Objekte zu realen Objekten durch den Einsatz der Augmented Reality Technologie, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand durch einen virtuellen Messstrahl, dessen Lage und Orientierung durch ein Abstands-Messgerät festgelegt ist, dessen Position dem AR-System bekannt ist, gemessen wird. System and method for determining distances of virtual objects to real objects through the use of augmented reality technology, characterized in that the distance through a virtual measuring beam whose position and orientation is determined by a distance-measuring device, whose position is known to the AR system is measured.
  5. System und Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Referenzgeometrien zur Abstandsmessung verwendet werden. System and method according to claim 3, characterized in that the reference geometries may be used for distance measurement.
  6. System und Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das der Abstand zweier oder mehrerer Punkte der virtuellen bzw. realen Objekte zueinander durch das Augmented Reality System ermittelt werden. System and method according to claim 1 to claim 4, characterized in that the distance between two or more points of the virtual and real objects to each other are determined by the augmented reality system.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zweier oder mehrerer Punkte der virtuellen Objekte zueinander oder zweier oder mehrerer realer Objekte zueinander bestimmt werden. The method of claim 1 to claim 5, characterized in that the distances between two or more points of the virtual objects to each other or two or more real world objects are determined to each other.
  8. Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein beliebiges Tracking-System, vorteilhafterweise ein Bildverarbeitungssystem, eingesetzt wird. The method of claim 1 to claim 3, characterized in that any tracking system, advantageously a vision system is used.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgabemedium für Visualisierung der realen, der virtuellen oder allerr Objekte ein Head Mounted Display eingesetzt wird. The method of claim 1 to claim 3, characterized in that as an output medium for visualizing the real and virtual objects or allerr a head mounted display is used.
  10. Verfahren nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abstandsvermessung ein oder mehrere Rechnersysteme eingesetzt werden. The method of claim 1 to claim 3, characterized in that for distance measuring one or more computer systems are used.
Description  translated from German
  • Kurzzusammenfassung Quick Facts
  • [0001] [0001]
    Die Erfindung betrifft ein System und Verfahren zur Bestimmung von Abständen virtueller Objekte zu realen Objekten durch den Einsatz der Augmented Reality Technologie. The invention relates to a system and method for determining distances of virtual objects to real objects through the use of augmented reality technology. Hierzu wird ein aus dem Stand der Technik bekanntes Augmented Reality System zur Vermessung verwendet. For this purpose, a well-known from the prior art augmented reality system is used for measuring. Dies wird erfindungsgemäß durch die Kopplung des Augmented Reality Systems mit einem anderen Vermessungssystem oder durch die Positionierung von Referenzgeometrien im Raum gelöst. This is achieved by coupling the augmented reality system with another measurement system or by positioning reference geometries in the room.
  • [0002] [0002]
    Durch das erfindungsgemäße System und Verfahren wird so die Vermessung nicht real existierender virtueller Objekte, die mit Hilfe der Augmented Reality Technologie lagerichtig in die Realität eingeblendet werden, zu Objekten der realen Umgebung erreicht. The system and method of the invention as will the survey do not really exist virtual objects, the reality technology to the correct position appears to reality with the help of augmented reaches to objects in the real environment. Das System und Verfahren ermöglicht somit die Verbesserung der Planungs- und Entwicklungsqualität und die Verminderung des Aufwandes zur Datengenerierung zur Repräsentation der Realität. The system and method thus allows the improvement of planning and development quality and reduce the expenses to generate data for the representation of reality.
  • Ausgangssituation Initial situation
  • [0003] [0003]
    Es wird vorausgesetzt, dass sich der Begriff virtuelles Objekt auf die rechnerbasierte Repräsentation eines beliebigen realen Objektes bezieht. It is assumed that the term virtual object refers to the computer-based representation of any real object. Dies schließt die zwei oder dreidimensionale Repräsentation von Konstruktionsdaten, Planungsdaten, Einrichtungsgegenständen oder Gebäuden ein. This includes the two or three-dimensional representation of design data, design data, lighting equipment or buildings. Diese virtuellen Objekte werden in Bezug mit real existierenden Objekten, zB Gebäuden oder Produkten, gesetzt. These virtual objects are in relation to real objects, such as buildings or products set.
  • [0004] [0004]
    Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass zur Planung von Gebäude, Fertigungseinrichtungen oder zur Entwicklung von Produkten vorzugsweise Software-Werkzeuge eingesetzt werden. From the prior art, it is known that the planning of buildings, manufacturing facilities or to develop products preferably software tools are used. Diese Werkzeuge ermöglichen eine 2- oder 3-dimensionale Darstellung und Simulation von Planungs- und Konstruktionsergebnissen. These tools enable a 2- or 3-dimensional representation and simulation of engineering and design results. So ermöglichen sie beispielsweise eine virtuelle Darstellung eines geplanten Layouts für Produktionsstrassen oder eine Simulation des Bewegungsablaufes von Produktkomponenten bzw. einer Simulation des Bewegungsablaufes von Betriebsmitteln. They allow, for example, a virtual representation of a proposed layout for production lines or a simulation of the motion sequence of product components and a simulation of the motion sequence of resources.
  • [0005] [0005]
    Weiterhin sind aus dem Stand der Technik sogenannte Augmented Reality Systeme bekannt. Furthermore, so-called augmented reality systems are known from the prior art. Diese erlauben die Überlagerung von computergenerierten, virtuellen Informationen mit Seheindrücken der realen Umgebung. These allow the superposition of computer-generated virtual information with visual impressions of the real environment. Hierzu werden die Seheindrücke der realen Welt, vorzugsweise mit auf dem Kopf getragenen halbdurchlässigen Datenbrillen, mit virtuellen Informationen gemischt. For this purpose, the visual impressions of the real world, preferably mixed with head-mounted semi-transparent data glasses with virtual information. Die Einblendung der virtuellen Informationen kann dabei kontextabhängig, dh angepasst und abgeleitet von der jeweilig betrachteten realen Umgebung ausgeführt sein. The superimposition of virtual information can be designed depending on the context, ie adapted and derived from the respective considered real environment. Als Informationen können grundsätzlich jede Art von Daten wie Texte, Abbildungen etc. verwendet werden. As information, etc. can be used in principle any type of data, such as text, images.
  • [0006] [0006]
    Dokumentierte Anwendungen der Technologie sehen einen Einsatz in der Produktion, im Service und in der Entwicklung komplexer Produkte vor. Documented applications of the technology are designed to provide applications in production, in service and in the development of complex products. Auch ist der Einsatz der Technologie in der Produktion von Flugzeugen bekannt. The use of technology in the production of aircraft is known. Nach der Druckschrift After the publication DE 198 32 974 A1 DE 198 32 974 A1 und and DE 101 28 015 A1 DE 101 28 015 A1 ist der Einsatz von Augmented Reality Technologien in Produktionsumgebungen bekannt. is known technologies in production environments, the use of augmented reality.
  • [0007] [0007]
    Zusätzlich sind aus dem Stand der Technik Positionserfassungssysteme bekannt, die die Position von beliebigen Objekten in einem Vermessungsraum bestimmen. In addition, the prior art position detection systems are known which determine the position of any object in a measurement space. Diese sogenannten Tracking-Systeme erlauben beispielsweise die Erfassung von bis zu sechs Freiheitsgraden eines Objektes an das Referenzgeometrien, sogenannte Macker, angebracht sind. These so-called tracking systems allow, for example, the detection of up to six degrees of freedom of an object to the reference geometries, called bloke, are attached. Zum Einsatz kommen Systeme mit unterschiedlichsten physikalischen Wirkprinzipien. For use systems come with different physical principles. Gängig sind sogenannte optische Tracking-Systeme, die durch verschiedene Verfahren der computergestützten Bildverarbeitung die Position der im Vermessungsraum befindlichen Objekte bestimmen. There are typically so-called optical tracking systems that determine the position of the objects present in the measurement space by various methods of computer-assisted image processing. Diese Tracking-Systeme erlauben die kontextabhängige Darstellung der Objekte im Sinne der Augmented Reality Technologie. This tracking systems allow context-dependent representation of the objects within the meaning of Augmented Reality technology.
  • [0008] [0008]
    1 1 zeigt schematisch die Anwendung der Augmented Reality Technologie für die Planung einer veränderten Fertigungsumgebung nach der Druckschrift schematically shows the application of Augmented Reality technology for planning a modified production environment after publication DE 101 28 015 A1 DE 101 28 015 A1 . , Diese reale Umgebung ( These real environment ( 700 700 ) des Anwenders wird mit einem Tracking-System ( ) Of the user is with a tracking system ( 900 900 ) überwacht. ) Monitors. Durch das Augmented Reality System ( By Augmented Reality System ( 500 500 , . 500-1 500-1 ) werden zusätzlich zur Darstellung der realen Umgebung virtuelle Planungsgegenstände ( ) In addition to the representation of the real environment virtual planning objects ( 600 600 ) (zB Industrieroboter) perspektivisch richtig dargestellt. ) (Eg industrial robots) perspectively correct. Hierzu wird kontinuierlich die Position des Anwenders und/oder der Kamera durch die Vermessung von Referenzgeometrien ( To this, the position of the user and / or the camera is determined by the measurement of reference geometries ( 800 800 ) bestimmt. ) Determined.
  • [0009] [0009]
    Weiterhin sind zwei- und dreidimensionale Vermessungssysteme aus dem Stand der Technik bekannt, die eine beliebige reale Umgebung erfassen. Furthermore, two- and three-dimensional measuring systems of the prior art are known, which detect any real environment. So können beispielsweise Laser-Scan Systeme ein Gebäude durch die Laufzeitmessung des abtastenden Laserstrahls vermessen werden. For example, laser scanning systems of a building can be measured by measuring the transit time of the scanning laser beam. Als Endergebnis liegt eine dreidimensionale Punktewolke vor, bei der jeder gemessene Punkt dreidimensionale Koordinaten zugewiesen bekommt. As a result there is a three-dimensional point cloud, in which each measured point is assigned three-dimensional coordinates. Diese Punktewolke kann unter Zuhilfenahme von Rechnennrerkzeugen in eine dreidimensionales Datenmodell überführt werden. This point cloud can be converted with the aid of a three-dimensional Rechnennrerkzeugen in the data model.
  • [0010] [0010]
    2 2 zeigt schematisch den vorteilhaften Systemaufbau eines dreidimensionalen Vermessungssystems nach dem Stand der Technik. schematically shows the advantageous system configuration of a three-dimensional measurement system of the prior art. Ein oder mehrere zu vermessende Objekte ( One or more objects to be measured ( 100-1-100-2 100-1-100-2 ) befinden sich in einem Vermessungsraum ( ) Are in a measurement space ( 100 100 ). ). Das Vermessungssystem ( The measurement system ( 400 400 ) sendet über einen um ein oder mehrere Rotationsachsen ( ) Sends a to one or more axes of rotation ( 400-1 400-1 ) rotierenden Messkopf ( ) Rotating measuring head ( 400-3 400-3 ) einen Laserstrahl ( ) A laser beam ( 400-2 400-2 ) aus. ) From. Dieser trifft auf ein reales Objekt ( This applies to a real object ( 100-1 100-1 ) und wird reflektiert. ) And is reflected. Über die Laufzeitmessung zwischen Aussenden des Laserstrahls und Ankommen des reflektierten Strahls am Messkopf des Vermessungssystems ( Over the term of measurement between emission of the laser beam and the reflected beam arriving at the measuring head of the measurement system ( 700 700 ) wird die Position eines Punktes des realen Objektes in Bezug auf das Vermessungssystem ( ) Is the position of a point of the real object with respect to the measurement system ( 700 700 ) bestimmt. ) Determined. Die Gesamtheit aller so generierter Messpunkte ergibt eine Punktewolke, die als zweidimensionales Bild auf einem Rechnersystem ( The totality of all so-generated data points results in a point cloud, as the two-dimensional image on a computer system ( 300 300 ) angezeigt werden kann. ) Can be displayed. Jedem Bildpunkt sind dabei die dreidimensionalen Koordinaten des entsprechenden Punktes in der realen Umgebung bzw. der realen Objekte zugeordnet. Each pixel are the three-dimensional coordinates of the corresponding point assigned in the real environment and the real objects.
  • Nachteile Disadvantages
  • [0011] [0011]
    Nachteilig an den bekannten Verfahren, insbesondere an der Druckschrift A disadvantage of the known methods, in particular to the publication DE 101 28 015 A1 DE 101 28 015 A1 , ist das Fehlen des räumlichen Bezuges zwischen der Darstellung des virtuellen Objektes und der realen Umgebung. Is the lack of spatial ref- between the representation of the virtual object and the real environment. So ist die Darstellung des virtuellen Objektes in einer realen Umgebung zwar möglich, ein Vermessen des Objektes in Bezug zu der realen Umgebung ist, wegen der fehlenden Repräsentation der realen Umgebung als dreidimensionales Datenmodell, jedoch nicht möglich. Thus, the representation of the virtual object in a real environment is possible, a measurement of the object with respect to the real environment is because of the lack of representation of the real environment as three-dimensional data model, however, not possible. Die Technologie der Virtuellen Realität ermöglich es zwar prinzipiell die Position beliebiger virtueller Objekte zur realen Umgebung zu bestimmen, jedoch ist hierfür die rechnerintegrierte Aufbereitung sowohl der realen wie der virtuellen Umgebung erforderlich. The technology of virtual reality it allows in principle the position of any virtual objects to the real environment to determine, but this is the computer integrated treatment of both the real and the virtual environment is required. Dies erfordert einen hohen Aufwand. This requires a lot of effort.
  • [0012] [0012]
    Nachteilig an dreidimensionalen Messverfahren zur Generierung von Punktewolken ist der hohe Aufwand zur Generierung des dreidimensionalen Datenmodells. A disadvantage of three-dimensional measurement method for generating point clouds is the high cost for generating the three-dimensional data model.
  • [0013] [0013]
    Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde die Möglichkeiten der dreidimensionalen Positionserfassungssysteme, der Augmented Reality Technologie sowie der Vermessungssysteme so zu kombinieren, dass eine einfache Abstandsmessung von virtuellen Objekten in einer realen Umgebung ermöglicht wird, und so der Aufwand zu Modellierung der realen Umgebung vermindert wird bzw. ganz entfällt. The invention is therefore the object of the possibilities of three-dimensional position sensing systems, the Augmented Reality technology and surveying systems combine so as to allow a simple distance measurement of virtual objects in a real environment, and so the effort to model the real environment is reduced or completely eliminated. Anwendungsfelder sind Planungs- und Konstruktionsgegenstände wie beispielsweise im Baugewerbe, in der Fertigungsplanung oder in der Konstruktion von Produkten. Applications include planning and design objects such as construction, manufacturing planning or in the design of products. Letzteres Anwendungsfeld sieht beispielsweise die Bauraumvermessung bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugen vor. The latter application field for example, provides the space surveying in the construction of motor vehicles.
  • Beschreibung der Erfindung Description of the Invention
  • [0014] [0014]
    Die zuvor hergeleitete und aus dem Stand der Technik hervorgehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem das Vermessungssystem mit der Augmented Reality Technologie verbunden wird (a.) oder das Vermessen durch die Augmented Reality Technologie alleine (b.) durchgeführt wird. The previously derived and resulting from the prior art, this object is achieved by a process in which the measurement system with augmented reality technology is connected (a.) Or the gauging by the Augmented Reality technology alone (b.) Is performed.
  • [0015] [0015]
    Hierzu wird zunächst ein beliebig großer Raum durch ein Erfassungssystem (Tracking-System) überwacht. For this purpose, an arbitrarily large space is first monitored by a detection system (tracking system). Virtuelle Objekte, zB Planungsgegenstände wie Industrieroboter, werden innerhalb dieses Raumes mit der Technologie der Augmented Reality positioniert. Virtual objects, such as planning objects such as industrial robots are positioned within this space with the technology of augmented reality. Dabei werden vorteilhafterweise Referenzgeometrien in dem erfassten Raum positioniert. This reference geometries are positioned in the detected space advantageously. Die virtuellen Objekte werden vorteilhafterweise in Bezug auf diese Referenzgeometrien auf einem Ausgabemedium (zB Computermonitor) dargestellt. The virtual objects are represented advantageously with respect to this reference geometries on an output medium (eg computer monitor).
  • [0016] [0016]
    a.) Zur Vermessung der Abstände von virtuellen Objekten zu der realen Umgebung wird das im Stand der Technik beschriebene Vermessungssystem mit dem Tracking-System gekoppelt. a.) the measurement system described in the prior art is coupled to the tracking system for measuring the distances of virtual objects to the real environment. Die Ausgangsinformation des Vermessungssystems, die dreidimensionale Punktwolke, wird den virtuellen Objekten des Augmented Reality Systems perspektivisch richtig auf dem Anzeigegerät überlagert. The output of the measurement system, the three-dimensional point cloud is superimposed on a perspective view of the virtual objects of the Augmented Reality system correctly on the display device. Hierdurch liegt sowohl das virtuelle Objekt, zB Industrieroboter, wie auch die reale Umgebung (zB Fertigungshalle) in einer dreidimensionalen Repräsentation vor. In this way is both the virtual object, such as industrial robots, as well as the real environment (eg production hall) in front of a three-dimensional representation. Der Abstand zweier zu vermessender Punkte kann dann durch das Auswählen von Punkten der Punktwolke und des virtuellen Objektes und der Berechnung des Abstandes durch Vektorrechnung erfolgen. The distance between two points to be measured can be done by selecting points of the point cloud and the virtual object and the calculation of the distance by vector analysis.
  • [0017] [0017]
    3 3 zeigt schematisch den vorteilhaften Aufbau einer Variante des erfindungsmäßigen Systems und Verfahrens. schematically shows the structure of an advantageous embodiment of the inventive system and method moderate. Der reale Raum wird dabei mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ( The real space is in this case with the method known from the prior art ( 400 400 ) vermessen. ) Measured. Die resultierende Punktewolke wird über das Rechnersystem ( The resulting point cloud is on the computer system ( 300 300 ) an das aus dem Stand der Technik bekannte Augmented Reality System ( ) To the known from the prior art augmented reality system ( 500 500 ) übergeben. ) Passed. Die Punktewolke wird durch das Augmented Reality System ( The point cloud is the Augmented Reality System ( 500 500 ) gemeinsam mit den virtuellen Objekten ( ) Together with the virtual objects ( 600 600 ) im Anzeigegerät ( ) In the display unit ( 500-1 500-1 ) dargestellt. ) Shown. Durch Auswahl einzelner Punkte der Punktewolke bzw. des virtuellen Objektes durch den Anwender wird der Abstand der Punkte ( By selecting individual points of the point cloud or virtual object by the user of the distance of the points ( 1000 1000 ) durch das Augmented Reality System ( ) By the augmented reality system ( 500 500 ) berechnet. ) Is calculated.
  • [0018] [0018]
    Vorteilhafterweise ist die Position des Tracking-Systems ( Advantageously, the position of the tracking system is ( 900 900 ) zu dem Messkopf ( ) To the measuring head ( 400-1 400-1 ) des Vermessungssystems ( ) Of the measurement system ( 400 400 ) zu jedem Zeitpunkt bekannt. ) Is known at all times. Daraus lässt sich die Verknüpfung der Punktewolke mit Darstellung der virtuellen Objekte ( From this, the linking of the point cloud representation of virtual objects ( 600 600 ) im Augmented Reality System ( ) In Augmented Reality System ( 500 500 ) erreichen. Reach).
  • [0019] [0019]
    b.) Alternativ sieht eine weitere Ausprägung des erfindungsmäßigen Verfahrens und Systems die Vermessung von Abständen virtueller Objekte zu realen Objekten durch das Augmented Reality System alleine vor. b.) Alternatively, a further manifestation of the invention, due process and system, the measurement of distances of virtual objects to real objects through Augmented Reality system from alone.
  • [0020] [0020]
    Hierbei werden die durch das Augmented Reality System perspektivisch richtig dargestellten virtuellen Objekte durch die interaktive Positionierung von Referenzgeometrien zur Abstandsmessung herangezogen. Here, the augmented reality system used by the virtual objects perspectively correctly represented by the interactive positioning of reference geometries for distance measurement. Der Anwender betrachtet hierzu das Ausgabemedium des Augmented Reality Systems und positioniert eine Referenzgeometrie auf einen Punkt des virtuellen Objektes. The user views the output medium of this augmented reality system and positioned a reference geometry to a point of the virtual object. Darauffolgend wird ein die Referenzgeometrie auf einem Punkt der realen Umgebung positioniert. Subsequently, a reference geometry is positioned on a point on the real environment. Die Position der Referenzgeometrie im Raum wird dabei fortlaufend ermittelt. The position of the reference geometry in space is thereby determined continuously. Der Abstand zwischen den Punkten der realen Umgebung bzw. des virtuellen Objektes wird vom Augmented Reality System berechnet. The distance between the points of the real environment and the virtual object is calculated by the augmented reality system.
  • [0021] [0021]
    Das erfindungsgemäße Verfahren und System sieht zusätzlich die Vermessung der Abstände mit einem Messstrahl vor. The method and system of the invention also provides for the measurement of distances with a measuring beam. Eingesetzt wird hierbei vorteilhafterweise ein berührungsloser Abstandsmesser (zB Hand-Lasermessgerät). Used here advantageously a non-contact distance meter (eg hand-held laser meter). An dieses ist eine Referenzgeometrie angebracht. At this a reference geometry is appropriate. Das Messgerät wird zusammen mit der Referenzgeometrie an das im Anzeigegerät des AR-Systems sichtbaren virtuellen Objekt angesetzt. The gauge is set with the reference geometry to the visible in the display unit of the AR-system virtual object. Im AR-System wird die Lage und Orientierung des Handmessgeräts erfasst. In the AR system, the position and orientation of the hand meter is detected. Ein virtueller Messstrahl wird durch das AR-System angezeigt, und kann vom Anwender durch die Bewegung des Hand-Messgeräts manipuliert werden. A virtual measuring beam is indicated by the AR system, and can be manipulated by the user by the movement of the hand instrument. Zur Messung des Abstandes zwischen realem und virtuellem Objekt wird nun die Messtrecke zwischen dem Handgerät und dem realen Objekt vorteilhafterweise mit einem Lasermesssystem ermittelt und zu der Strecke zwischen Messgerät und virtuellem Objekt addiert. To measure the distance between real and virtual object, the measurement path between the handset and the real object is now advantageously determined using a laser measuring system and added to the line between the meter and the virtual object. Hierzu wird die Differenz aus der dem Ar-System bekannten Position des Messgeräts dem Kollisionspunkt des virtuellen Messstrahls und dem virtuellen Objekt verwendet. To this end, the difference from the known to the Ar-system position of the gauge used the collision point of the virtual probe beam and the virtual object.
  • [0022] [0022]
    4 4 zeigt schematisch einen vorteilhaften Aufbau einer Variante des erfindungsmäßigen Systems und Verfahrens. schematically shows an advantageous construction of a variant of the invention, moderate system and method. Der Anwender betrachtet die Kombination aus virtuellen Objekten ( The user sees the combination of virtual objects ( 600 600 ) und der realen Umgebung im Anzeigegerät ( ) And of the real environment on the display device ( 500-1 500-1 ) des Augmented Reality Systems ( ) Of the augmented reality system ( 500 500 ). ). Er positioniert die Referenzgeometrien zur Vermessung ( He positioned the reference geometries for measuring ( 1100-1-1100-2 1100-1-1100-2 ) nacheinander auf einem Punkt des virtuellen Objektes bzw. auf einem realen Objekt. ) Successively on a point of the virtual object or to a real object. Das Augmented Reality System ( The augmented reality system ( 500 500 ) protokolliert die Position der Referenzgeometrien im Raum und berechnet den Abstand ( ) Records the position of the reference geometries in space and calculates the distance ( 1000 1000 ) der ausgewählten Punkte. ) Of the selected points.
  • Vorteile und Anwendungen des Systems und Verfahrens Advantages and applications of the system and method
  • [0023] [0023]
    Vorteile des beschriebenen Systems und Verfahrens bestehen im Wegfall der aufwendigen Modellierung zur Darstellung der realen Umgebung. Advantages of the described system and method consist in eliminating the complex modeling to represent the real-world environment. Bei der Variante a.) werden die durch das Vermessungssystem bestimmte Lage der realen Objekte des Messraums direkt zur Abstandsmessung verwendet ohne die Punktewolke in ein Datenmodell zu überführen. In variant a.) The person designated by the measurement system capable of real objects of the measurement space can be used directly to measure the distance to convict without the cloud of points in a data model. Bei der Variante b.) des erfindungsmäßigen Verfahrens und Systems werden die zu messenden Abstände direkt durch das Positionieren von Referenzgeometrien bestimmt. In the variant b.) Of the invention due process and system to be measured distances are determined directly by the positioning of reference geometries. Beim vorteilhaften Einsatz eines Bildverarbeitungssystems als Tracking-System sind zusätzlich die Gerätekosten auf einfache Kamerasysteme, zB eine Webcam, beschränkt. In the advantageous use of an image processing system and tracking system equipment costs in a simple camera systems, for example, in addition a webcam restricted. Des weiteren treten bei dieser vorteilhaften Ausführung kein mechanischer Verschleiß auf. Further occur with this advantageous embodiment of no mechanical wear. Zusätzlich erfordert die Vermessung keine Expertise im Umgang mit dem Vermessungssystem. In addition, the survey does not require expertise in dealing with the measurement system.
  • [0024] [0024]
    Mögliche Anwendungen des Systems und Verfahrens schließen die Bauraumuntersuchung in der Produktentwicklung, die Fertigungsplanung und die Bauindustrie ein. Possible applications of the system and method include the space investigation in product development, production planning and the construction industry. Zusätzlich können beispielsweise Einrichtungsgegenstände bezüglich ihrer Position im Anwendungsraum vermessen werden. In addition, for example furnishings can be measured in terms of their position in the application space. Allgemein findet das System und Verfahren überall dort Anwendung, wo Produkte und Objekte bezüglich Ihrer Position im Raum vermessen werden sollen. In general, the system and method finds applications in places where products and objects to be measured with respect to their position in space.
Referenced by
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Classifications
International ClassificationG06T17/40, H04N13/00, G06F3/0481
Cooperative ClassificationG06F17/5004, H04N13/0285, H04N13/0275, G06F3/04815, G05B2219/32014, G06T19/006, G05B2219/32085
European ClassificationH04N13/02E, G06T19/00, G06T19/00R, G06F17/50A, G06F3/0481E
Legal Events
DateCodeEventDescription
15 Apr 20048122Nonbinding interest in granting licenses declared
17 Mar 20058130Withdrawal