Mit der wachsenden Komplexität vieler Systeme wird es immer schwieriger diese zu warten und zu reparieren.
Mit der wachsenden Komplexität vieler Systeme wird es immer schwieriger, diese zu warten und zu reparieren.
In vielen Fällen verfügt ein lokalen Benutzer oder Technikern nicht mehr über das nötige Fachwissen, um ein Problem mit einer Hardware zu lösen und zu beheben.
In vielen Fällen verfügt ein lokaler Benutzer oder Technikern nicht mehr über das nötige Fachwissen, um ein Problem mit einer Hardware zu lösen und zu beheben.
Es muss ein spezialisierter Experte hinzugezogen werden, der bei der Lösung des Problems helfen muss.
Es muss ein spezialisierter Experte hinzugezogen werden, der bei der Lösung des Problems helfen muss.
Experten sind meist nicht vor Ort und müssen entweder anreisen oder remote hinzu geschaltet werden.
Experten sind meist nicht vor Ort und müssen entweder anreisen oder remote hinzu geschaltet werden.
Eine Anreise ist zeitaufwändig, teuer und in vielen Fällen deshalb unpraktikabel.
Eine Anreise ist zeitaufwändig, teuer und in vielen Fällen deshalb unpraktikabel.
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@@ -12,39 +12,39 @@ Jedoch ist der Experte hierbei an die Perspektive aus dem Stream und den Fotos g
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@@ -12,39 +12,39 @@ Jedoch ist der Experte hierbei an die Perspektive aus dem Stream und den Fotos g
Als Kommunikationsmittel stehen hierbei häufig nur die Sprache und Einzeichnungen in die Bilder zur Verfügung.
Als Kommunikationsmittel stehen hierbei häufig nur die Sprache und Einzeichnungen in die Bilder zur Verfügung.
In den lenzten Jahren wurden erschwingliche Systeme für immersive Virtual Reality (VR) vorgestellt.
In den lenzten Jahren wurden erschwingliche Systeme für immersive Virtual Reality (VR) vorgestellt.
Head Mounted Displays (HMDs) wie die HTC Vive und Oculus Rift bieten erschwingliche und platzsparende Lösungen einen Benutzer in hochqualitative virtuelle Realität eintauchen zu lassen.
Head Mounted Displays (HMDs) wie die HTC Vive und Oculus Rift bieten erschwingliche und platzsparende Lösungen, einen Benutzer in hochqualitative virtuelle Realität eintauchen zu lassen.
Mit der HoloLens hat Microsoft eine Augmented Reality (AR) Brille vorgestellt, mit der es möglich ist, interaktive 3DProjektionen in der direkten Umgebung darzustellen.
Mit der HoloLens hat Microsoft eine Augmented Reality (AR) Brille vorgestellt, mit der es möglich ist, interaktive 3D-Projektionen in der direkten Umgebung darzustellen.
Die Anwendungsfelder dieser Technologien ist vielfältig.
Die Anwendungsfelder dieser Technologien sind vielfältig.
VR kann zum Beispiel eingesetzt werden, um 3DDaten zu visualisieren und zu analysieren.
VR kann zum Beispiel eingesetzt werden, um 3D-Daten zu visualisieren und zu analysieren.
In der Automobilindustrie kann so ein virtueller Prototyp kostengünstig untersucht werden.
In der Automobilindustrie kann so ein virtueller Prototyp kostengünstig untersucht werden.
Auch die Telepräsenz ist ein mögliches Einsatzgebiet von VRTechnologien.
Auch die Telepräsenz ist ein mögliches Einsatzgebiet von VR-Technologien.
In einer VR Umgebung können mehrere Nutzer aus verschiedenen entfernten Orten in einer gemeinsamen Welt zusammengebracht werden.
In einer VR-Umgebung können mehrere Nutzer aus verschiedenen, entfernten Orten in einer gemeinsamen Welt zusammengebracht werden.
AR Technologien bieten die Möglichkeit zusätzliche Informationen in die echte Welt zu projizieren.
AR-Technologien bieten die Möglichkeit, zusätzliche Informationen in die echte Welt zu projizieren.
Es können klassische Inhalte wie Webseiten, Videos und Bilder überall platziert und abgespielt werden.
Es können klassische Inhalte wie Webseiten, Videos und Bilder überall platziert und abgespielt werden.
So können Informationen wie Anleitungen und Beschriftungen von Maschinen direkt an der richtigen Stelle eingeblendet werden.
So können Informationen wie Anleitungen und Beschriftungen von Maschinen direkt an der richtigen Stelle eingeblendet werden.
Ein weiterer Anwendungsfall für AR Technologien ist das Einblenden von 3D Hologrammen, die die Echtwelt ergänzen.
Ein weiterer Anwendungsfall für AR-Technologien ist das Einblenden von 3D-Hologrammen, die die Echtwelt ergänzen.
So kann zum Beispiel ein Bereich durch eine Markierung hervorgehoben werden oder ein Pfeil direkt auf interessante Stellen weisen.
So kann zum Beispiel ein Bereich durch eine Markierung hervorgehoben werden oder ein Pfeil direkt auf interessante Stellen weisen.
Ziel dieser Arbeit ist das Zusammenarbeiten eines lokalen Nutzers mit einer AR Brille und eines entfernten Experten in VR zu ermöglichen.
Ziel dieser Arbeit ist, das Zusammenarbeiten eines lokalen Nutzers mit einer AR-Brille und eines entfernten Experten in VR zu ermöglichen.
Der lokale Nutzer hat ein Hardwareproblem bei dem Expertenwissen benötigt wird.
Der lokale Nutzer hat ein Hardwareproblem, bei dem Expertenwissen benötigt wird.
Der Experte soll in einer VR Umgebung einen 3D Scan der Hardware sehen und daran seine Analyse vornehmen.
Der Experte soll in einer VR-Umgebung einen 3D-Scan der Hardware sehen und daran seine Analyse vornehmen.
Anschließend soll der Experte mit dem lokalen Benutzer interagieren.
Anschließend soll der Experte mit dem lokalen Benutzer interagieren.
An der virtuellen Repräsentation kann der Experte Hilfestellungen geben, die dem lokalen Benutzer mit Hilfe von Projektionen in die Echtwelt visualisiert werden.
An der virtuellen Repräsentation kann der Experte Hilfestellungen geben, die dem lokalen Benutzer mit Hilfe von Projektionen in die Echtwelt visualisiert werden.
In dieser Arbeit wird ein Lösungsansatz für das Aufnehmen einer 3D Punktwolke für die Visualisierung in VR vorstellt.
In dieser Arbeit wird ein Lösungsansatz für das Aufnehmen einer 3D Punktwolke zur Visualisierung in VR vorstellt.
Anschließend wird ein Lösungsansatz für die Zusammenarbeit des Experten und des lokalen Benutzers präsentiert und evaluiert.
Anschließend wird ein Lösungsansatz für die Zusammenarbeit des Experten und des lokalen Benutzers präsentiert und evaluiert.
In einem Szenario wird untersucht, ob die Zusammenarbeit in VR und AR einen Vorteil gegenüber einem Videoanruf bietet.
In einem Szenario wird untersucht, ob die Zusammenarbeit in VR und AR einen Vorteil gegenüber einem Videoanruf bietet.
Hierzu stehen dem Experten die gescannte Punktwolke und eine Zeigegeste in Form eines Laserstrahls zur Verfügung.
Hierzu stehen dem Experten die gescannte Punktwolke und eine Zeigegeste in Form eines Laserstrahls zur Verfügung.
Zunächst wird evaluiert, ob die 3D Repräsentation mit einer Punktwolke Vorteile oder Nachteile gegenüber 2D Bilden bietet.
Zunächst wird evaluiert, ob die 3D Repräsentation mit einer Punktwolke Vorteile oder Nachteile gegenüber 2D-Bildern bietet.
Hierzu bekommt der Experte eine Aufgabe, bei der er mit der Punktwolke, bzw. den Bildern etwas in dem Objekt erkennen muss.
Hierzu bekommt der Experte eine Aufgabe, bei der er mit der Punktwolke, \bzw{} den Bildern etwas in dem Objekt erkennen muss.
Des weiteren wird evaluiert, ob das vorgestellte Interaktionskonzept zwischen dem Experten und dem lokalen Nutzer Vorteile oder Nachteile bietet.
Des Weiteren wird evaluiert, ob das vorgestellte Interaktionskonzept zwischen dem Experten und dem lokalen Nutzer Vorteile oder Nachteile bietet.
\section{Aufbau der Arbeit}
\section{Aufbau der Arbeit}
Zunächst werden im Kapitel \ref{chapter:02related} theoretische und technisch Grundlagen betrachtet, die für die Entwicklung des Systems benötigt werden.
Zunächst werden im Kapitel \ref{chapter:02related} theoretische und technisch Grundlagen betrachtet, die für die Entwicklung des Systems benötigt werden.
In Kapitel \ref{chapter:03points} wird eine Aufnahmetechnik von 3DPunktwolken von Objekten vorgestellt.
In Kapitel \ref{chapter:03points} wird eine Aufnahmetechnik von 3D-Punktwolken von Objekten vorgestellt.
In Kapitel \ref{chaper:04tiles} stellen wir ein Datenformat zur effizienten und kompakten Speicherung der Punktwolken vor und in Kapitel \ref{chapter:05visualization} wird über die Visualisierung dieser Punktwolken in einer VRUmgebung gesprochen.
In Kapitel \ref{chaper:04tiles} stellen wir ein Datenformat zur effizienten und kompakten Speicherung der Punktwolken vor und in Kapitel \ref{chapter:05visualization} wird über die Visualisierung dieser Punktwolken in einer VR-Umgebung gesprochen.
Das Kapitel \ref{chapter:06Hololens} befasst sich mit der Synchronisation der VR Umgebung mit der AR Umgebung und Echtwelt.
Das Kapitel \ref{chapter:06Hololens} befasst sich mit der Synchronisation der VR-Umgebung mit der AR-Umgebung und Echtwelt.
In Kapitel \ref{chapter:07Evaluation} wird der Aufbau und die Durchführung der Nutzerstudie beschreiben.
In Kapitel \ref{chapter:07Evaluation} wird der Aufbau und die Durchführung der Nutzerstudie beschrieben.
Anschließend erfolgt die Evaluation der Ergebnisse.
Anschließend erfolgt die Evaluation der Ergebnisse.
Kapittel \label{chapter:08Ausblick} enthält eine Zusammenfassung der Ergebnisse der Arbeit und einen Ausblick auf zukünftige Erweiterungen und Verbesserungen.
Kapitel \label{chapter:08Ausblick} enthält eine Zusammenfassung der Ergebnisse der Arbeit und einen Ausblick auf zukünftige Erweiterungen und Verbesserungen.
Mit der wachsenden Komplexität vieler Systeme wird es immer schwieriger diese zu warten und zu reparieren.
Mit der wachsenden Komplexität vieler Systeme wird es immer schwieriger diese zu warten und zu reparieren.
Immer häufiger ist es nötig auf die Unterstützung eines spezialisierten Experten zurückzugreifen.
Immer häufiger ist es nötig, auf die Unterstützung eines spezialisierten Experten zurückzugreifen.
Diese Experten sind jedoch meist nicht vor Ort und müssen entweder Anreisen oder Fernunterstützung bieten.
Diese Experten sind jedoch meist nicht vor Ort und müssen entweder Anreisen oder Fernunterstützung bieten.
Videostreams, Anrufe oder Bilder können hierbei verwendet werden sind aber nicht immer ausreichend.
Videostreams, Anrufe oder Bilder können hierbei verwendet werden, sind aber nicht immer ausreichend.
Die zunehmende Verbreitung von kostengünstigen immersiven Virtual Reality (VR) und Augmented Realtiy (AR) Systemen bietet die Möglichkeit alternative Systeme zur Fernuterstützung zu entwickeln.
Die zunehmende Verbreitung von kostengünstigen immersiven Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) Systemen bietet die Möglichkeit, alternative Systeme zur Fernuterstützung zu entwickeln.
VR ermöglicht das verlustfreie Anzeigen von 3D Inhalten und führ so zu einem besseren Verständnis der Daten.
VR ermöglicht das verlustfreie Anzeigen von 3D-Inhalten und führt so zu einem besseren Verständnis der Daten.
AR ermöglicht es die reale Welt mit Projektionen zu erweitern.
AR ermöglicht es, die reale Welt mit Projektionen zu erweitern.
Diese Projektionen eignen sich um zum Beispiel um Hilfestellungen bei einer Montage oder Reparatur zu visualisieren.
Diese Projektionen eignen sich zum Beispiel dazu, Hilfestellungen bei einer Montage oder Reparatur zu visualisieren.
In dieser Masterarbeit wird ein System vorgestellt bei dem ein lokaler Benutzer in einer AR Umgebung mit einem Hardwareproblem Unterstützung von einem entfernten Experten in einer VR umgebung bekommt.
In dieser Masterarbeit wird ein System vorgestellt bei dem ein lokaler Benutzer in einer AR-Umgebung mit einem Hardwareproblem Unterstützung von einem entfernten Experten in einer VR-Umgebung bekommt.
Hierzu wird zunächst ein System vorgestellt mit dem der lokale Nutzer einen 3D Punktwolken Scan des Objekts anfertigen kann.
Hierzu wird zunächst ein System vorgestellt mit dem der lokale Nutzer einen 3D-Punktwolken-Scan des Objekts anfertigen kann.
Diese Daten werden beim Experten in einer VRUmgebung visualisiert und der Experte kann sich das Objekt anschauen.
Diese Daten werden beim Experten in einer VR-Umgebung visualisiert und der Experte kann sich das Objekt anschauen.
Anschließend wird ein System vorgestellt bei dem der Experte in VR und der Lokalen Nutzer in AR zusammen arbeiten können.
Anschließend wird ein System vorgestellt, bei dem der Experte in VR und der lokalen Nutzer in AR zusammen arbeiten können.
Der Experte kann mit einer Zeigegeste in Form eines Beams auf das gescannte Objekt zeigen und der lokale Nutzer bekommt diesen Beam am Echten Objekt in seine Welt projiziert.
Der Experte kann mit einer Zeigegeste in Form eines Beams auf das gescannte Objekt zeigen und der lokale Nutzer bekommt diesen Beam am echten Objekt in seine Welt projiziert.
Im Referenzszenario standen dem Experten und lokalen Nutzer ein Vidostream zur Kommunikation zur Verfügung.
Im Referenzszenario standen dem Experten und lokalen Nutzer ein Videostream zur Kommunikation zur Verfügung.
Die Nutzerstudie zeigt das die Visualisierung der Punktwolke im Durchschnitt ein schnelleres Verständnis der Daten ermöglicht, obwohl die Probanden die Interaktion mit einer Punktwolke schwieriger finden als den Umgang mit 2D Bildern.
Die Nutzerstudie zeigt, dass die Visualisierung der Punktwolke im Durchschnitt ein schnelleres Verständnis der Daten ermöglicht, obwohl die Probanden die Interaktion mit einer Punktwolke schwieriger finden als den Umgang mit 2D-Bildern.
Auch bei der Kommunikation zwischen dem Experten und dem lokalen Nutzer war mit dem vorgestellten System eine Verbesserung zu erkennen.
Auch bei der Kommunikation zwischen dem Experten und dem lokalen Nutzer war mit dem vorgestellten System eine Verbesserung zu erkennen.
Die Kommunikation war weniger Fehleranfällig und schneller als bei dem Video Szenario.
Die Kommunikation war weniger fehleranfällig und schneller als bei dem Videoszenario.
Das vorgestellte VR/ARSzenario weißt außerdem eine bessere Nutzerzufriedenheit auf.
Das vorgestellte VR/AR-Szenario weißt außerdem eine bessere Nutzerzufriedenheit auf.
Insbesondere der Lokale Nutzer mit der VR Brille bewertet die eigene Leistung besser und gibt dabei an weniger Frustriert zu sein.
Insbesondere der lokale Nutzer mit der VR-Brille bewertet die eigene Leistung besser und gibt dabei an, weniger Frustriert zu sein.
