Open Access

In den Anwendungsbereichen der Mixed Reality (MR) werden die reale und die virtuelle Welt kombiniert, so dass ein Eindruck der Koexistenz beider Welten entsteht. Meist wird dabei die reale Umgebung durch virtuelle Objekte angereichert, die dem Anwender zusätzliche Informationen bieten sollen. Um die virtuellen Objekte richtig zu positionieren, muss die reale Umgebung erkannt werden. Diese Erkennung der realen Umgebung wird meist durch Bestimmung und Verfolgung von Orientierung und Positionierung der realen Objekte realisiert, was als Tracking bezeichnet wird und einen der wichtigsten Bestandteile für MR-Anwendung darstellt. Ohne die exakte Ausrichtung von realen und virtuellen Objekten, geht die Illusion verloren, dass die virtuellen Objekte Teil der realen Umgebung sind und mit ihr verschmelzen. Markerkombination Das markerbasierte Tracking ist ein Verfahren, das die Bestimmung der Positionierung von realen Objekten durch zusätzliche Markierungen in der realen Umgebung ermöglicht. Diese Markierungen können besonders gut durch Bildanalyseverfahren extrahiert werden und bieten anhand ihrer speziellen Form Positionierungsinformationen. Der Einsatz dieser Trackingtechnologie ist dabei denkbar einfache und kostengünstig. Ein breiter Anwendungsbereich ist durch den kostengünstigen Einsatz dieser Technologien gegeben, allerdings ist das Erstellen von MR-Anwendungen fast ausschließlich MR-Spezialisten vorbehalten, die über Programmierfertigkeiten und spezielle Kenntnisse aus dem MR-Bereich besitzen. Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung und Umsetzung der Konzepte, die einem Personenkreis, der lediglich über geringe Kenntnisse von MR-Technologien und deren Anwendung verfügt, den kostengünstigen und einfachen Einsatz von markerbasierten Trackingtechnologien ermöglicht. Die im Rahmen der Arbeit durchgeführte Analyse verweist auf die problematischen Anwendungsfälle des markerbasierten Trackings, die durch die Verdeckung von Markern zustande kommen, in der Beschränkung der Markeranzahl begründet sind, oder durch die Schwankung der Trackingangaben entstehen. Diese Problembereiche sind bei der Entwicklung berücksichtigt worden und können mit Hilfe der entwickelten Konzepte vom Autor bewältigt werden. Das Konzept der Markerkategorien ermöglicht dabei den Einsatz von angepassten Filterungstechniken. Die redundante Markerkombination behebt das Verdeckungsproblem und eliminiert Schwankungen durch das Kombinieren von mehreren Trackinginformationen. Die Gütefunktion ermöglicht die Bewertung von Trackinginformationen und wird zur Gewichtung der Trackingangaben innerhalb einer Markerkombination genutzt. Das Konzept der Markertupel ermöglicht eine Wiederverwendung von Markern, durch den Ansatz der Bereichsunterteilung. Die Konzepte sind in der AMIRE-Umgebung vollständig implementiert und getestet worden. Zum Abschluss ist rückblickend eine kritische Betrachtung der Arbeit, in punkto Vorgehensweise und erreichter Ergebnisse durchgeführt worden.