General Informationen for the Course "Spatial Augmented Reality" (5802P)

Course Type: Practical
Holding: in the summer term
Course Number: Practical: 5802P
Hours per Week: 3 (0 Lecture, 0 Tutorial, 3 Laboratory)
ECTS-Credits: 5,0
Dates Laboratory: Fri., 10:00 - 13:00, (ITZ) SR 004
Expected Number of Participants: ca. 12
Begin of the Practical: 15.04.2016

Course Description

Inhalt: Das Praktikum besteht aus einem einführenden theoretischem und einem praktischen Teil.
Theoretischer Teil: Grundlagen projektionsbasierter Augmented Reality. Anwendungen projektionsbasierter Augmented Reality. Die Rolle von Tiefenkameras für räumliche Augmented Reality. Trackingverfahren für projektionsbasierte Augmented Reality. Projektion auf nicht planare Oberflächen. Radiometrische Kompensation. Multi-Projektor Systeme. Projektive Texturierung.
Praktischer Teil: Grundlangen (für alle Studierenden verpflichtend): Geometrische RGB-Kamerakalibrierung. Geometrische Projektor-Kamera Kalibrierung (RGB + Tiefenkamera). Projektive Texturierung
  Neben der Implementierung der oben genannten Grundlegenden Algorithmen können Studierende optional eine Anwendung oder weitere grundlegende Algorithmen implementieren:
Anwendungen: Perspektivisch korrekte Projektion aus verschiedenen Nutzerpositionen. Augmentierung menschlicher Körperteile. Eine von den Studierenden definierte mit der Lehrveranstaltungsleitung abgestimmte Beispielanwendung (z.b. augmentiertes Pong Spiel auf Leinwand)
Alternative grundlegende Algorithmen: Projektion auf nicht planare Oberflächen. Multi-Projektor Kalibrierung. Radiometrische Kompensation.
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse): keine
Empfohlene Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse): Systementwicklungsprojekt (SEP), MES Praktikum, Bildverarbeitung, Programmierung in Java, Grundlagen der Mensch-Maschine-Interaktion, Programmierung 1, Programmierung 2, Mixed Reality
Ziel (erwartete Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen):  
Kenntnisse: Die Studierenden kennen technische Grundlagen und Anwendungen von räumlichen Augmented Reality Systemen. Insbesondere sind sie mit den grundlegenden erforderlichen Kalibrierungsverfahren für Projektor-Kamera Systemen vertraut. Weiterhin erhalten sie Kenntnis über den Einsatz von Trackingverfahren, insbesondere auf Basis von Tiefenkameras. Sie kennen die Herausforderungen bei Projektionen mit Multiprojektorsystemen, sowie der Projektion auf nicht planare Oberflächen.
Fähigkeiten: Die Teilnehmer können grundlegende Algorithmen zur Projektor-Kamera Kalibrierung umsetzen. Insbesondere können sie eine RGB-Kamera Kalibrierung und geometrische Projektor-Kamera Kalibrierung durchführen. weiterhin können Sie relevante Rederingalgorithmen wie Projektive Texturierung und einfache 3D Trackingverfahren anwenden.
Kompetenzen: Auf Basis der erlernten Verfahren können die Studierende räumliche AR Systeme erstellen. Sie können Projektor-Kamera Einheiten mit 3D Trackingsystemen kombinieren. Dies bildet die Basis um interaktive Systeme umzusetzen, z.b. zur Steuerung von projizierten Bildschirminhalten auf einer Leinwand oder die perspektivisch korrekte Darstellung von 3D Modellen aus unterschiedlichen Nutzerperspektiven. Die Studierenden können weiterhin Herausforderungen beim praktischen Einsatz von räumlichen Augmented Reality Systemen erkennen und adressieren.
Unterrichts-/Lehrsprachen: Deutsch
Abhaltungstermine: siehe StudIP
Teilnahmekriterien & Anmeldung: Bitte beachten Sie die Ankündungen zur Prüfungsanmeldung. Diese werden i.d.R. 4-6 Wochen nach Semesterbeginn veröffentlich. Bei Fragen zu allen Themen um die Prüfungsanmeldung wenden Sie sich bitte ausschließlich an das Studiensekretariat.

Exam Information

Beurteilungsschema (Bewertungsmethode, Prüfungsmodus): 180-minütige Klausur oder mündliche Prüfung (ca. 60 Minuten) oder Portfolio-Prüfung;
   
Mögliche Portfoliobestandteile sind: - Dokumentierter und funktionsfähiger Quelltext für einzelne Module (sowohl im Quelltext als auch als lauffähige Anwendung)
  - Live Systemdemonstration
  - Erstellung von Videodemonstrationen
  - Schriftliche Teilprüfung
  - Technischer Bericht
  - Dokumentierter und funktionsfähiger Quelltext für einzelne Module
  - Live Systemdemonstration
  - Erstellung von Videodemonstrationen
  - Präsentation der erstellten Materialien unter Einsatz geeigneter Präsentationstechniken, z.B. PowerPoint
  - Teilpräsentationen zu Einzelleistungen
  - Laufende, fortzuschreibende technische Teilberichte zur Zusammenfassung zu einem Gesamtdokument.
  - Abschlusspräsentation
   
  Die Bearbeitung der Portfolio-Leistungen erfolgt begleitend zur Lehrveranstaltung. Die Bearbeitungszeit der einzelnen Bestandteile der Portfolioprüfung darf dabei 4 Wochen nicht übersteigen. Die letzte Leistung ist bis spätestens 4 Wochen nach Ende der Vorlesungszeit zu erbringen.
  Der Umfang eines einzelnen technischen Berichtes soll dabei 10 Seiten nicht übersteigen. Der Umfang eines Teilberichts soll dabei 5 Seiten betragen.
  Der Umfang einer Teilpräsentation soll dabei 10 Minuten umfassen und durch geeignete Medien und Präsentationsformen unterstützt werden.
  Der Umfang der Abschlusspräsentation soll dabei 15 Minuten umfassen und durch geeignete Medien und Präsentationsformen unterstützt werden.
  Die genauen Anforderungen werden vom Dozierenden zu Beginn der Veranstaltung bekanntgegeben.
  Die Leistungskontrolle kann im Rahmen einer mündlichen Prüfung als vertiefte fachliche Diskussion erfolgen.
Prüfungstermine & Anmeldung: wird bekanntgegeben.
Anzahl der Prüfungstermine im Semester: 1

Miscellaneous provisions

Anwesenheitspflicht: Für die Vorlesung und die Übung im Rahmen der Lehrveranstaltung besteht keine Anwesenheitspflicht. Jedoch wird Anwesenheit empfohlen.
  Dies begründet sich aus den Anforderungen an die benötigte Hardware um die Aufgabenstellungen erfolgreich abschließen zu können (Tiefenkamera + Projektor). Diese Hardware ist nur im Labor verfügbar und kann nicht ausgeliehen werden.
  Die Lehrveranstaltung ist auf Grund ihrer didaktischen Konzeption, des Betreuungsaufwands und der verfügbaren technischen Ausrüstung auf maximal 12 Studierende beschränkt und umfasst Studiengruppen von 3 Personen.

Further Information

StudIP: https://studip.uni-passau.de/studip/dispatch.php/course/overview?cid=4255fd376d2a567c5aa04538b7b811d7
Wiki: -
Moodle: -
Empfohlene Fachliteratur: Wird vom Dozent / von der Dozentin bekannt gegeben.
  Die Literatur wird in Abhängigkeit der konkreten Aufgabenstellung ausgewählt und bekanntgegeben.