@@ -29,42 +29,42 @@ Diese werden anschließend in der Hololens relativ zum Welt Anker visualisiert.
\section{Kalibrierung}
Die Kalibrierung erfolgt anhand des Weltankers und eines Vive Trackers.
Der Weltanker orientiert sich an dem erkannten Boden, sodass die y Achse senkrecht nach oben zeigt.
Um die beiden Welten zu synchronisieren wird ein Vive Tracker so platziert, das die beiden Koordinatensysteme übereinstimmen (Siehe Abb. \ref{img:holokalib})
Hierfür wurde an dem Tracker ein 3D gedruckte Hilfe angebraucht um die aktuelle Rotation besser erkennen zu können.
Durch einen Tastenduck auf einen Controller wird d ie aktuelle Rotation und Position des Trackers in der Unreal Engine gespeichert.
Um die beiden Welten zu synchronisieren, wird ein Vive Tracker so platziert, dass die beiden Koordinatensysteme übereinstimmen (siehe Abb. \ref{img:holokalib})
Hierfür wurde an dem Tracker eine 3D gedruckte Hilfe angebracht, um die aktuelle Rotation besser erkennen zu können.
Durch einen Tastendruck auf einen Controller wird die aktuelle Rotation und Position des Trackers in der Unreal Engine gespeichert.
Mit dieser Transformation kann der Strahl der VR Umgebung in das lokale Koordinatensystem des Weltankers transformiert werden.
\caption{Mixed Reality Capture der Hololens. Zu sehen ist das Koordinatenkruz und der Vive Tracker. Am Tracker ist das 3D gedruckte Hilfe zu sehen. }
\caption{Mixed Reality Capture der Hololens. Zu sehen ist das Koordinatenkreuz und der Vive Tracker. Am Tracker ist die 3D gedruckte Hilfe zu sehen. }
\end{center}
\end{figure}
\subsection{Kalibrierungsfehler}
Diese Art der Klibrierung ist einfach, aber an mehrerehn stellen Fehelranfällig mit der aktuellen Hardware.
Diese Art der Kalibrierung ist einfach, aber mit der aktuellen Hardware an mehreren Stellen fehleranfällig.
Das erste Problem ist die menschliche Ungenauigkeit.
Den Tracker muss exakt an die richtige Postion mit der richtigen Rotation gelegt werden.
Dabei ist das Hologram direkt über dem Tracker, verdeckt diesen und erschwert damit das exakte Positionieren
Insbesondere die Rotation ist bei der Rotation ein Problem.
Eine kleiner Rotationsfehler wirkt sich weiter entfernt vom Ursprung stark auf die Kallibrierung aus.
Der Tracker muss exakt an die richtige Postion mit der richtigen Rotation gelegt werden.
Dabei ist das Hologramm direkt über dem Tracker, verdeckt diesen und erschwert damit das exakte Positionieren.
Insbesondere die Rotation ist bei der Rotation ein Problem. %@@@ Tautologie mit Rotation?
Eine kleiner Rotationsfehler wirkt sich weiter entfernt vom Ursprung stark auf die Kalibrierung aus.
Zum Beispiel bringt ein Fehler von 1\degree bei 2m Distanz eine Verschiebung von 3,4cm $(distance (rotate(1^{\circ}, (2,10))(2,0))$.
\todo{check distance}
Zu den Menschlichen Fehlern kommen Ungenauigkeiten vom Vive Tracking und dem Hololens Tracking.
Zum einen verschiebt sich der Hololens Ursprung manchmal leicht wenn er nicht direkt angeschaut wird.
Durch erneutes Ansehen der Ursprungsumgebung fängt sich dieser meistens wieder und wird zurück auf die Ursprüngliche Position gesetzt.
Aber es konnten sehr vereinzelnd Dauerhafte Verschiebungen beobachtet werden.
Im Extrafall waren ca.10cm nach unten zu beobachten.
Ein Weiterer Faktor sind die Ungenauigkeiten im Vive Tracking.
Insbesondere sind hierbei die Längen unterscheide zwischen Echtwelt und Virtueller Welt gewesen.
Zu den menschlichen Fehlern kommen Ungenauigkeiten vom Vive Tracking und dem HoloLens Tracking.
Zum einen verschiebt sich der HoloLens Ursprung manchmal leicht, wenn er nicht direkt angeschaut wird. %@@@ warum verhindert anschauen die Verschiebung?
Durch erneutes Ansehen der Ursprungsumgebung fängt sich dieser meistens wieder und wird zurück auf die ursprüngliche Position gesetzt. %@@@ Formulierung ``fängt sich wieder'' zu umgangssprachlich?
Aber es konnten sehr vereinzelt dauerhafte Verschiebungen beobachtet werden.
Im Extremfall waren ca. 10cm nach unten zu beobachten.
Ein weiterer Faktor sind die Ungenauigkeiten im Vive Tracking.
Insbesondere sind hierbei die Längenunterschiede zwischen Echtwelt und Virtueller Welt gewesen. %@@@ Der Satz ist unvollständig
In dem verwendeten Setup wurde ein 2m Zollstock mit einem Vive Controller vermessen.
Dabei war die in VR gemessene Distanz 1,98m.
Dieser Fehler wirkt sich direkt auf das Zusammenspiel der Vive und Hololens aus.
Wird der Controller 2m vom Ursprung weg bewegt, dann bewegt sich der Beam nur um 1,98 in VR udn damit AR und entfernt sich damit von seiner eigentlichen Position.
In der Implementierung wurde das versucht auszugleichen indem alle Werte die per UDP versendet werden mit dem Faktor 1,025 skaliert wurden.
Dieser Fehler wirkt sich direkt auf das Zusammenspiel der Vive und HoloLens aus.
Wird der Controller 2m vom Ursprung weg bewegt, dann bewegt sich der Beam nur um 1,98 in VR und damit AR und entfernt sich damit von seiner eigentlichen Position. %@@@ stimmt der Satz insb. ``in VR und damit AR''
In der Implementierung wurde versucht das auszugleichen, indem alle Werte, die per UDP versendet werden, mit dem Faktor 1,025 skaliert wurden.
Der Wert wurde experimentell bestimmt.
\todo{Bidler}
...
...
@@ -72,26 +72,10 @@ Der Wert wurde experimentell bestimmt.
\section{Ergebnisse}
Die Kalibrierung funktioniert, ist aber nicht schnell und fehlerfrei umsetzbar.
Bis die Kalibrierung vollständig stimmt muss der Prozess teilweise ein paar mal wiederholt und getestet werden.
Nahe an dem Weltanker erreicht das umgesetzte Tool den gewünschten Effekt den Laser an den Vive Controller zu hängen.
Bis die Kalibrierung vollständig stimmt, muss der Prozess teilweise ein paar Mal wiederholt und getestet werden.
Nahe an dem Weltanker erreicht das umgesetzte Tool den gewünschten Effekt, den Laser an den Vive Controller zu hängen.
Entfernt man sich von diesem Punkt, wird das Tracking immer schlechter und die Fehler werden sichtbarer.
Für die Evaluation wurde die VR Umgebung verschoben um getrennte Ort zu simulieren.
Für die Evaluation wurde die VR Umgebung verschoben, um getrennte Ort zu simulieren.
Damit der Fehler möglichst klein bleibt und keinen großen Einfluss auf die Evaluation hat wurde die Verschiebung so klein wie möglich gehalten (1.5m).
