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ARWEU - Augmented Reality

Die technische Alternative von Virtual Reality heißt Augmented Reality. Sie schafft zwar keine vollwertigen virtuellen Welten, bietet aber ohne zusätzliche Hardware einen besseren Einstieg in den Markt. Mit AR lassen sich mit kompatiblen Smartphones virtuelle Objekte auf eine Projektionsfläche - wie eine Brille - projizieren und unterstützen damit die echte Umgebung.

Viele sehen diese visuelle Unterstützung in Aufgabenbereichen der Medizin oder in der Bauindustrie: Zum schnelleren Erlernen von komplexen Aufgaben oder dem Nachschlagen von Fachwissen - auch mit schmutzigen Händen. Das Münchner Startup ARWEU sieht allerdings noch einen anderen Zweck der Technologie und beauftragte die Entwicklung einer Android App für das Entdecken von Gewerben im urbanen Bereich mittels GPS- & AR-platzierten 3D-Objekten.

Projektleistungen:

  • Strategie, Recherche und Beratung
  • Konzept / Klickdummy
  • APP-Entwicklung in Unity 3D (C#)
  • Anbindung und Einrichtung der Firebase Datenbank API
  • Anbindung der Open Streep Maps API
  • Anbindung der Google ARCore API
  • Workshop Blender3D

Die gesamte Idee auf DIN A4

Dem finalen Konzept ging ein Test voraus und war der Grundstein der Idee. Der Test beinhaltete lediglich drei 3D-Objekte, die in der Nähe des Auftraggebers in München platziert wurden. Mittels Längen- und Breitengrad werden die Koordinaten den jeweiligen 3D-Objekten zugewiesen. Das Smartphone vergleicht die Koordinaten mit den Live-Koordinaten des Nutzers und zeigt die 3D-Objekte entsprechend der Kamerabewegungen dort an, wo sie platziert wurden.

Der Erste Prototyp hatte keinerlei Menü oder sonstige Buttons. Lediglich ein Blick durch die Kamera.

Der zweite Schritt sollte dann ein Proof of Concept werden. Dafür musste ein Konzept für die App her: Eine Android-App mit einem Menü für alle Hauptfunktionen, eine Nutzerregistrierung über Firebase mit drei Rollen (Betrachter, Aussteller und Superuser), Positionierung und Verwaltung von 3D-Objekten und ihre Koordinaten und das Hochladen von neuen 3D-Objekten in die Firebase Datenbank.

Die Entwicklung in Unity 3D war durch die Unterstützung mehrerer relevanter SDKs und der Programmiersprache C# die erste Wahl. Außerdem konnten Aussehen und Animationen der 3D Objekte gleich in der Game Engine verwaltet werden. Für die Wahl der SDKs gab es mehrere Optionen. So bietet Unity mit AR Foundation bereits ein SDK für das Implementieren von AR für iOS und Android Projekte an. Darin sind beide APIs für iOS und Android implementiert und über einheitliche Befehle abrufbar. Google bietet hier zwar die aktuelleren Versionen seiner ARCore API an, allerdings wurde ein Plugin für die Kommunikation zwischen den GPS-Koordinaten und denen der Game Engine benutzt, dessen Befehle nur mit den Befehlen von Unitys eigener AR Foundation kompatibel waren. So blieben zwar einige neuere Funktionen der ARCore verwehrt, die App erfüllte aber trotzdem alle Anforderungen des Kunden. Außerdem konnte so die Wahl der Mapbox SDK festgelegt werden.

Mapbox bietet für Unity zwar ebenfalls ein SDK für die Implementierung ihrer Kartenfunktionen in AR an, bringt aber seine eigene Implementierung der AR-Schnittstellen mit und hat die Arbeit an dem Projekt schon vor einigen Jahren eingestellt, weshalb die manuelle Aktualisierung der Schnittstellen mit sehr viel Aufwand verbunden war. Später stellte auch Google die Kompatibilität der älteren AR Versionen - u.a. die von der Mapbox AR SDK benutzten - ein.

Auf seinem Entwickler-Blog erklärt Google wie das Unternehmen die Genauigkeit von GPS in urbanen Bereichen verbessern möchte.

Eine wichtige Erkenntnis in diesem Projekt ist, dass die Technologie alleine sehr gut in geschlossenen Räumen funktioniert. In urbanen Bereichen allerdings lässt die Genauigkeit - je nach Höhe der umgebenden Gebäude - nach. Einerseits kann die Positionierung der Objekte durch die schwachen GPS-Signale nicht stetig korrekt dargestellt werden. Andererseits verlangt die Technologie viel von der Kamera ab, indem sie zum Betrachter nahstehende Objekte als Tracking-Points nutzt, was sich in urbanen Bereichen wie breiten Einkaufsstraßen als schwierig erwiesen hat. Eine denkbare Lösung für die bessere Ortung zum Beispiel bietet Google selbst in einem Beitrag an. Für das genauere Erfassen der Umgebung könnte sich zum Beispiel ein Lidar Sensor als hilfreich erweisen.

Am Ende wurde daraus eine umfangreiche AR-App, die dank Firebase jegliche Aktivitäten in der Umgebung live mitverfolgen konnte. Herausfordernd war das Projekt auch deshalb, weil AR - ähnlich wie auch schon bei VR - noch immer nicht gänzlich im Mainstream angekommen ist. Zu wenige Unternehmen bieten Lösungen mit neuen Technologien an. Dabei bietet die visuelle Unterstützung der echten Welt sehr viel Potential, nicht nur in der Medizin oder Bauindustrie.

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Baris Sarial
Kommunikationsdesign & Technologien
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