what is AREA?

AREA is a fully functional and customizable engine enabling augmented reality on smart mobile devices and available for Apple iOS and Android. Points of Interest in the user’s surrounding are displayed at the corresponding position of their GPS location in the camera view and are prepared for touch events, so further informations can be inserted. Since necessary calculations, reading out sensors and drawing of points on the screen are well implemented, AREA uses as little battery and processor power as possible, however, as much as possible to draw the screen without lagging. Due to the modular architecture it is possible to integrate third party applications and to build new applications upon AREA. The strict partition of internal components makes AREA highly adaptable and maintainable.

AREA’s augmented reality view contains a radar displaying all POIs in the user’s surrounding inside a specified radius and shows the the user’s current field of view. The radar also indicates the orientation relative to north. The actual POIs are drawn on top of a real time camera preview and are placed at the corresponding position of their GPS location as well as their altitude. Due to the modularity of AREA, the appearance of the user interface elements of both the camera view and map view can be easily adjusted.

research featuring AREA

Entwicklung einer In-House-AR-Navigation unter Verwendung von AREA und Wifinder

Bachelor thesis, Tobias Waldenmaier

In dieser Arbeit wird eine In-House Navigationsanwendung entwickelt, die zur Darstellung der Navigationsinformationen Augmented-Reality benutzt. Dabei wird ein standortbasiertes Augmented-Reality System benutzt, das von der App AREA, entwickelt von Philip Geiger, zur Verfügung gestellt wird. Zur Ermittlung des Standortes innerhalb eines Gebäudes kommt die Positionierungsfunktion der App Wifinder, entwickelt von Alexander Bachmeier, zum Einsatz. Auch die Routingfunktion wird von dieser App zur Verfügung gestellt. Die Zusammenführung und Anpassung der beiden Apps ist Teil dieser Arbeit. (read complete text → )

Untersuchung und Analyse von OpenGL zur Anwendung und Optimierung in AREA

Bachelor thesis, Andreas Schmid

Viele Applikationen, die auf heutigen Smartphones verwendet werden, benutzen eine Vielzahl an unterschiedlichen Eingabesensoren, um ihre Funktion korrekt auszuführen. Ein Beispiel hierfür ist eine Art, die sich Augmented Reality Apps nennt. Diese verwenden Sensoren, um die Lage des Smartphones zu erkennen und danach Objekte auf dem Display darzustellen. Das Projekt AREA ist ein Augmented Reality App, die dem Benutzer Informationspunkte (Points of Interest) auf dem Display ausgibt. Diese Punkte werden bei Bedarf aus dem Speicher oder dem Internet abgerufen. Die vorliegende Arbeit behandelt die Umsetzung von AREA mit Open Graphics Library for Embedded Systems (kurz: OpenGL ES). Mit dieser Grafik-Bibliothek soll überprüft werden, ob eine Umsetzung des Systems möglich ist und welche Probleme dabei entstehen. Weitergehend ist zu prüfen, ob OpenGL ES nützlich für die Optimierung der Anwendung ist. (read complete text → )

Konzeption und Realisierung von Algorithmen zur POI-Clusterbehandlung in einem Location-based Augmented Reality Szenario

Bachelor thesis, Johann Listunov

Die Augmented-Reality-Technologie (AR-Technologie) findet heutzutage in vielen Bereichen ihre Anwendung, doch durch die Verbreitung von immer leistungsfähigeren mobilen Endgeräten und durch das immer besser werdende mobile Internet, findet diese Technologie immer mehr Einsatz auf privaten Smartphones. Diese Arbeit beschäftigt sich mit einer solchen mobilen Augmented-Reality-Anwendung. In Echtzeit wird hier der Blick durch die Geräte-Kamera um Informationen über in der Nähe liegende Interessenspunkte (POI = Point of Interest) erweitert. Die Entwicklung einer solchen Anwendung ist sehr aufwändig und baut auf vielen, schon vorangegangenen Arbeiten auf. Eine weitere Hürde stellt in einem mobilen Szenario die Benutzung von Sensoren dar. Im genaueren aber beschäftigt sich diese Arbeit mit dem Problem von überlappenden POIs, die die Interaktion mit dem gewünschten POI erschweren oder ganz unmöglich machen. Im Verlauf dieser Arbeit werden zwei mögliche Lösungen für das Problem vorgestellt und auch implementiert. (read complete text → )

Location-based Mobile Augmented Reality Applications: Challenges, Examples, Lessons Learned

Conference paper, Philip Geiger, Marc Schickler, Rüdiger Pryss, Johannes Schobel, and Manfred Reichert

The technical capabilities of modern smart mobile devices more and more enable us to run desktop-like applications with demanding resource requirements in mobile environments. Along this trend, numerous concepts, techniques, and prototypes have been introduced, focusing on basic implementation issues of mobile applications. However, only little work exists that deals with the design and implementation (i.e., the engineering) of advanced smart mobile applications and reports on the lessons learned in this context. In this paper, we give profound insights into the design and implementation of such an advanced mobile application, which enables location-based mobile augmented reality on two different mobile operating systems (i.e., iOS and Android). In particular, this kind of mobile application is characterized by high resource demands since various sensors must be queried at run time and numerous virtual objects may have to be drawn in realtime on the screen of the smart mobile device (i.e., a high frame count per second be caused). We focus on the efficient implementation of a robust mobile augmented reality engine, which provides location-based functionality, as well as the implementation of mobile business applications based on this engine. In the latter context, we also discuss the lessons learned when implementing mobile business applications with our mobile augmented reality engine. (read complete text → )

Entwicklung einer dynamischen und prozessorientierten Augmented Reality Anwendung am Beispiel der AristaFlow BPM Suite und Android.

Master thesis, Martin Fröchtenicht

Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit dem sehr aktuellen Themengebiet Augmented Reality (AR) verknüpft mit prozessorientierten mobilen Anwendungen. Anhand eines ausgewählten Szenarios wird gezeigt, dass diese Kombination neue innovative Methoden zum Anzeigen und Bearbeiten von Prozessinformationen ermöglicht. Aktivitäten, welche mit Positionsdaten verbunden sind (z.B. eine Adresse oder Koordinaten), werden direkt in die reale Welt projiziert und sind für den Nutzer über eine Smartphone-Kamera oder ein Head-up-Display visuell zugänglich. Auf Grundlage dieser Idee wird eine Android-Anwendung konzipiert, welche wesentliche Funktionen implementiert, um den Nutzer bei der Prozessbearbeitung gezielt zu unterstützen. Diese werden aus technischer und konzeptioneller Sicht im Detail erläutert. Als Szenario für diese Anwendung wurde ein Kurierdienst ausgewählt. Sämtliche damit verbundenen Abläufe, wie das Erfassen einer Kundenunterschrift, die Auswahl eines Abholdatums oder die Authentifizierung des Kuriers, werden durch die Anwendung unterstützt. Da die Anwendungsfälle, wie z.B. ein Abhol- und Lieferauftrag, sehr prozesslastig sind, eignet sich die AristaFlow BPM Suite optimal als Grundgerüst. Zur Navigation bei einer Paketlieferung, kann der Kurier die AR-Sicht benutzen, welche die wichtigsten Prozessinformationen und zusätzlich den Zielort in der realen Welt anzeigt. Navigation und Prozessbearbeitung sind damit fließend vereint. Darzustellende und zu erfassende Inhalte werden durch die AristaFlow Process-Engine gesteuert. Die Abläufe sind hier in Form eines Prozesstemplates hinterlegt und können bei Bedarf geändert bzw. erweitert werden. Des Weiteren profitiert man von den umfangreichen Organisations- und Prozessmodellierungsmöglichkeiten. Über den AristaFlow Webservice erhält die mobile Anwendung Prozessdaten und generiert für deren Anzeige und Bearbeitung dynamisch GUI-Elemente. (read complete text → )

Konzeption und prototypische Implementierung eines Verfahrens zur POI Clusterbehandlung innerhalb einer Augmented Reality Anwendung

Bachelor thesis, Julia Müller

Augmented Reality ist eine Technologie, die in vielen Anwendungsbereichen zum Einsatz kommt. Vor allem in mobilen Endgeräten wird diese Technologie zunehmend eingesetzt. Diese Arbeit beschäftigt sich mit einer mobilen Anwendung, die Augmented Reality integriert hat. Dabei wird die Echtzeit-Aufnahme des Sichtfeldes der Geräte-Kamera des Benutzers durch virtuelle Informationen erweitert und auf dem Display angezeigt. Diese virtuellen Informationen stellen dabei Interessenspunkte aus der Umgebung des Benutzers dar. Die Darstellung und das Interagieren mit diesen Punkten führt jedoch bei Clusterbildungen zu Problemen. Deshalb werden in dieser Arbeit zwei unterschiedliche Konzepte erstellt, die dieses Problem beheben. Daraufhin werden diese beiden Konzepte prototypisch implementiert. (read complete text → )

Engineering an Advanced Location-Based Augmented Reality Engine for Smart Mobile Devices

Technical Report, Philip Geiger, Rüdiger Pryss, Marc Schickler, and Manfred Reichert

Daily business routines more and more require to access information systems in a mobile manner, while preserving a desktop- like feeling at the same time. However, the design and implementation of sophisticated mobile business applications constitutes a challenging task. On the one hand, a developer must cope with limited physical resources of mobile devices (e.g., limited battery capacity, or limited screen size) as well as with non-predictable user behaviour (e.g., mindless instant shutdowns). On the other, mobile devices provide new technical capabilities like motion sensors, a GPS-sensor, or a potent camera system [1], and hence new types of applications types can be designed and implemented. Integrating sensors and using data recorded by them, however, is a non-trivial task when considering requirements like robustness and scalability. In this work, we present the engineering of such an application, which provides location-based augmented reality, and discuss... (read complete text → )

Development of an Augmented Reality Component for on the Trail Navigation in Mountainous Regions

Bachelor Thesis, Sebastian Schäuffele

In der heutigen Zeit sind Smartphones unsere ständigen Begleiter. Auch auf Reisen sind sie kaum noch wegzudenken. Mittels einer konstanten Internetverbindung stehen den Nutzern an nahezu jedem Ort die benötigten Daten und Information zur Verfügung. Insoweit es jedoch um die Suche eines geeigneten Hotels bzw. Sehenswürdigkeiten der gewünschten Orte geht, führt der erste Handgriff auch in der heutigen Zeit weiterhin zu Karten, Reiseführern oder ähnliches in der altbewährten Buch- bzw. Katalogform. Diese Tatsache beruht unter anderem auf der immensen Fülle an Informationen und Möglichkeiten, welche im Internet geboten werden. Infolgedessen fühlen sich die Nutzer schnell überfordert und selbst unser ständiger Begleiter, das Smartphone, ist uns unterwegs trotz Internetmöglichkeit diesbezüglich oftmals keine allzu große Hilfe. Viel bequemer und vor allem funktionstauglicher erscheint es dagegen, einen Reiseführer oder einen Katalog zur Hand zu nehmen, um somit die bereits aufbereiteten Informationen überschaubar dargelegt zu bekommen. Um diesem Problem entgegenzuwirken und die Attraktivität der Nutzbarkeit des Smartphones als Reisebegleiter zu verbessern, haben bereits einige App-Entwickler Applikationen für verschiedene Smartphones und Betriebssysteme wie Android und iOS entwickelt. Einige dieser Applikationen haben allerdings noch ein paar Kinderkrankheiten. Insbesondere der Aspekt der Orientierung in einem unbekannten Terrain und die Möglichkeit von vollständig organisierten Stadtführungen inklusive einzelner Sehenswürdigkeiten, wurde hier meistens vernachlässigt. Gerade diese Schwächen der bereits vorhandenen Applikationen werden in der folgenden Arbeit ausgearbeitet und eventuelle Stärken werden weiterhin mit in eine neue Applikation eingearbeitet, um somit eine verbesserte Version zu erhalten. (read complete text → )

Development of an Augmented Reality Component for on the Trail Navigation in Mountainous Regions

Bachelor Thesis, Lisa Feineis

Since the artificial interferences for civilly used GPS devices have been deactivated in 2000, navigating with GPS has become very popular. At first, automotive GPS devices were intro- duced to help the driver find his or her destination. Thereby, the most common application consists of the user entering his or her destination, whereupon the navigation device calculates the quickest route to reach this place according to predefined conditions. Later, the concept of using GPS for orientation was expanded onto outdoor activities. Here, however, following a preloaded track is considered as prevalent use case. Then, the smartphone allowed integrating GPS based navigation, among many other functions, into a single device. One of the functions most of all smartphones support, is a camera. The combination of camera and GPS sensor opened up the possibility of augmented reality. Thereby, the view upon the real world is sup- plemented with objects that are displayed as though they... (read complete text → )

Entwicklung einer Augmented Reality Engine am Beispiel des iOS

Bachelor Thesis, Philip Geiger

Moderne Smartphones sind mittlerweile so leistungsstark, dass auf ihnen auch aufwendige Anwendungen ausgeführt werden können, wie es vorher nur auf Heimrechnern möglich war. Augmented Reality ist eine dieser Anwendungen. Diese benötigt einiges an Ressourcen, um zur Laufzeit Sensoren und GPS-Daten abzufragen. Gleichzeitig müssen in Echtzeit virtuelle Objekte auf dem Display mit einer hohen Anzahl von Bildern pro Sekunde angezeigt werden. Einige Entwickler haben sich diese Tatsache bereits zum Nutzen gemacht und Augmented Reality Engines und Applikationen für die unterschiedlichen Smartphones und Betriebssysteme wie Android und iOS entwickelt. Darunter existieren einerseits proprietäre kommerzielle, andererseits frei zugängliche OpenSource-Engines und Applikationen. Bei ersteren ist es wegen des unzugänglichen Programmcodes, bei letzteren meist wegen mangelnder Kommentierung nicht möglich, tiefere Einblicke in die Funktionsweise zu erhalten oder... (read complete text → )

videos about AREA

apps using AREA

team behind AREA

B. Sc. Philip Geiger

Ulm University
Institute of Databases and Information Systems

philip.geiger@uni-ulm.de

Dipl. Inf. Rüdiger Pryss

Ulm University
Institute of Databases and Information Systems

rüdiger.pryss@uni-ulm.de

Dipl. Inf. Marc Schickler

Ulm University
Institute of Databases and Information Systems

marc.schickler@uni-ulm.de

M. Sc. Johannes Schobel

Ulm University
Institute of Databases and Information Systems

johannes.schobel@uni-ulm.de

Prof. Dr. Manfred Reichert

Ulm University
Institute of Databases and Information Systems

manfred.reichert@uni-ulm.de