En skyttegrupp är en grupp av soldater inom Försvarsmakten vars huvuduppgift är att strida mot fienden på marken. Skyttegruppen leds av en gruppchef som bestämmer inbrytningspunkter, skjutgränser, markerar fientliga soldater och dirigerar hur skyttegruppen agerar i stridsförhållanden. I stridens hetta ökas ljudnivån, gruppchefens manövrerbarhet begränsas och skyttegruppen sätts under hög stress. Detta leder oftast till brist på kommunikation som sänker gruppens stridsvärde. Augmented Reality innebär att förstärka verkligheten med hjälp av teknik. Idag finns flera olika utvecklingsmiljöer som låter utvecklare på ett enkelt sätt bygga applikationer där användare kan förstärka verkligheten, till exempel genom att placera virtuella objekt över den verkliga världen. Dessa virtuella objekt bibehåller sin position när användaren förflyttar sig runt omgivningen. De virtuella objekten kan synkroniseras mellan olika enheter, vilket tillåter flera olika användare att se samma virtuella objekt. Detta examensarbete gick ut på att undersöka ifall användning av förstärkt verklighet förbättrade kommunikationen i skyttegruppen. Tre prototyper implementerades med hjälp av ARCore (ett utvecklingspaket för förstärkt verklighet): en för gruppchefen vilket möjliggjorde markering av olika mål, en prototyp för skyttesoldaterna som visualiserade dessa mål genom att placera virtuella objekt på platsen som gruppchefen markerade och en server som hanterade kommunikation mellan de första två. Detta medförde att gruppchefen kunde markera objekt i realtid under strid och skyttesoldaterna kunde se dessa objekt genom VR-glasögon. Prototyperna testades i stridsmiljöer och resultaten visade att kommunikationstiden förbättrades med 7.5 sekunder på öppet fält, 13.5 sekunder i tätskog och 0.2 sekunder i stadsmiljö. / An infantry squad is a group of soldiers in the Armed Forces of Sweden whose main task is to combat the enemy on the ground. The infantry squad is led by a squad leader who determines breaking points, firing limits, marks enemy soldiers and directs how the squad acts in combat conditions. In the heat of battle, the noise level is increased, the group leader's maneuverability is limited, and the shooting group isput under a lot of stress. This usually leads to a lack of communication which lowers the group's combat value. Augmented Reality means augmenting reality with the help of technology. Today,there are several different development environments that allow developers to easilybuild applications where users can augment reality, for example by placing virtual objects over the real world. These virtual objects maintain their position as the user moves around the environment. Virtual objects can be synchronized between different devices, allowing several different users to see the same virtual object. This thesis aimed to investigate whether the use of Augmented Reality improved communication in the infantry squad. Three prototypes were implemented with the help of ARCore (a software development kit for Augmented Reality): one for the squad leader which enabled the marking of different targets, one prototype for the infantryman which visualized these targets by placing virtual objects in the place marked by the group leader and a server prototype which handled communication between the first two. This meant that the squad leader could mark objects through a smartphone in real time during combat and the infantrymen could see these objects through VR goggles. The prototypes were tested in combat environments andthe results showed that the time for communication were improved by 7.5 seconds in open fields, 13.5 seconds in dense forests and 0.2 seconds in urban environment.

Background: Augmented Reality has become a popular technology in recent years. Two of the most prominent AR APIs are ARCore, developed by Google, and We- bXR, an open standard for AR and Virtual Reality (VR) experiences on the web. A comparative analysis of the performance of these APIs in terms of CPU load, network latency, and frame rate is needed to determine which API is more suitable for cloud-based object visualisation AR applications that are integrated with Firebase. Firebase is a cloud-based backend-as-a-service platform made for app development.  Objectives: This study aims to provide a comparative analysis of the performance of the ARCore API and WebXR API for an object visualisation application integrated with Firebase Cloud Storage. The objective is to analyze and compare the performance of the APIs in terms of latency, frame rate, and CPU load to provide insights into their strengths and weaknesses and identify the key factors that may influence the choice of API for object visualisation.  Methods: To achieve the objectives, two object visualisation AR applications were developed using ARCore API and WebXR API with Firebase cloud. The frame rate, CPU load, and latency were used as performance metrics, the performance data was collected from the applications. The collected data was analysed and visualized to provide insights into the strengths and weaknesses of each API.  Results: The results of the study provided a comparative analysis of the performance of the ARCore API and WebXR API for object visualisation applications. The performance metrics of the AR applications, including frame rate, CPU load, and latency, were analyzed and visualized. WebXR API was found to be performing better in terms of CPU load and frame rate, while ARCore API was found to be performing better in terms of latency.  Conclusion: The study concluded that the WebXR API showcased advantages in terms of lower CPU load, and higher frame rates compared to the ARCore API which has reduced network latency. These results suggest that the WebXR API is more suitable for efficient and responsive object visualization in augmented reality applications.

The aim of the thesis is to help people visualize architectural designs more effectively. By using their smartphone cameras, users can superimpose digital information in a real-world environment. The study explores whether Augmented Reality (AR) can be practical in the field of building design, showcasing benefits such as saving costs and making the implementation process simpler. This research is noteworthy for its originality, as it focuses on the unexplored potential of AR in this particular area. The results emphasize how AR has the ability to make blueprint visualization more lifelike and dynamic, thereby enhancing the overall user experience.

Syfte – För att konstruera lyckade mobila Augmented Reality-lösningar som får virtuella objekt att se ut att samexistera med verkligheten krävs robusta trackingsystem som klarar av att spåra position och orientering med hög precision. Således var studiens syfte att undersöka precisionen i trackingsystemen i ARKit och ARCore för att erhålla underlag om hur väl virtuella objekt kan förankras på en fysisk position. Både ARKit och ARCore använder konceptet förankringspunkter för att uppnå ökad precision i trackingen av virtuella objekt. Därav undersöktes hur pålitliga dessa förankringspunkter är för respektive ramverk och huruvida de förbättrar precisionen eller inte. Metod – I studien genomfördes egenutformade experiment där en app för respektive ramverk skapades med uppgiften att placera ut ett virtuellt objekt med eller utan förankringspunkt framför enheten. Med hjälp av fasta fysiska positioner som användes som referenspunkter kunde förskjutningar av virtuella objekt beräknas när enheten förflyttades i två olika scener. Resultat – Medelförskjutningen av förankringspunkterna i ARKit var 15,2 cm och 27 cm i respektive scen. För ARCore blev medelförskjutningen av förankringspunkterna 7,8 cm och 4,7 cm. Trackingen av virtuella objekt förbättrades i ARCore i båda scenerna när förankringspunkter användes. Däremot fick ARKit blandade resultat där trackingen förbättrades avsevärt när tillräckligt med textur fanns, men försämrades när det inte fanns. Implikationer – Studien visar att ARCore klarar trackingen av virtuella objekt bättre än ARKit. Vidare bekräftar studien att förankringspunkter bör användas för att förbättra precisionen i trackingen i ARCore, medan det i ARKit endast förbättras när tillräckligt med textur finns i omgivningen. Begränsningar – Endast en smartphone för respektive ramverk användes i experimenten. Scenerna var statiska och experimenten genomfördes i så ljusa förhållanden som möjligt. Studien testade enbart en förankringspunkt och säger således inget om hur pålitligheten och precisionen förändras när multipla förankringspunkter används. / Purpose – To construct successful mobile Augmented Reality solutions that make virtual objects coexist with reality, robust tracking systems capable of tracking position and orientation with high precision is required. The study's purpose was therefore to investigate the precision of the tracking systems in ARKit and ARCore to receive material regarding how well virtual objects can be anchored on a physical position. Both ARKit and ARCore utilize a concept called anchors to achieve heightened precision in the tracking of virtual objects. How reliable these anchors are in each framework and whether they improve precision was thus examined. Method – Experiments were designed and performed in the study, where one app for each framework was created with the purpose of placing a virtual object with or without an anchor in front of the device. Fixed physical positions were used as references to calculate how much the virtual object were drifting when the device was moved around in two different scenes. Findings – The average drift of the anchors were 15,2 cm and 27 cm with ARKit in each scene. The anchors with ARCore had an average drift of 7,8 cm and 4,7 cm. The study found that the tracking of virtual objects improved in ARCore when anchors were used, while ARKit gave mixed results where clear improvements could be seen only when there was enough texture in the scene. Implications – The study shows that ARCore handles the tracking of virtual objects better than ARKit. The study also confirms that anchors should be utilized to improve the precision of the tracking in ARCore, while in ARKit it is only improved when there are a sufficient amount of texture in the surroundings. Limitations – Only one smartphone for each framework were used in the experiments. The scenes were static and the experiments were performed in as bright conditions as possible. The study only tested one anchor and says nothing regarding changes in the reliability and precision when multiple anchors are used.

I och med smarttelefonens intåg i våra liv har Augmented Reality (AR) kommit att bli en teknik i ropet. Många företag och utvecklare är intresserade av att undersöka dess potentiella användningsområden för just deras nisch. Men det är inte bara fantasin som sätter gränser - även hårdvaran.2018 lanserades ARCore, en uppsättning utvecklingsverktyg för att bygga AR-appar för Android-smartmobiler. ARCore i sig har inte stöd för att bygga positionsbaserade appar, men i och med att smartmobiler och surfplattor är utrustade med GPS och kompass för att kunna avgöra sin position och orientering, syftar detta arbete till att utreda hur en platsbaserad AR-app för Android kan utvecklas, med målet att visa vägdata som AR-objekt.Projektet inleddes med en litteraturstudie för att undersöka teorierna bakom AR, positionsteknik och redan existerande platsbaserade AR-appar. Vidare genomfördes en fallstudie av att utveckla en AR-app för att visa utvald vägdata i stadsmiljö. Appen testades i stadsmiljö, där det upptäcktes att enhetens platsnoggrannhet var för dålig för att kunna placera och visa AR-objekt någorlunda verklighetstroget. Därefter gjordes en uppföljande litteraturstudie på området positionsteknik och platsnoggrannhet hos dagens mobila enheter för att undersöka vilka faktorer som påverkar enheters förmåga att bestämma sin position. Den uppföljande litteraturstudien visade att platsnoggrannheten framförallt påverkas av höga byggnader i närmiljön. / The introduction of the smartphone as we know it today, has made Augmented Reality (AR) a hot technology. Many companies and developers want to explore its potential uses within their area of interest. But not only does the imagination set the limits – the hardware does too.In 2018, ARCore was launched, a software development kit (SDK) for building AR apps for Android smartphones. ARCore itself does not provide support for building location-based apps, but since smartphones and tablets are equipped with a GPS and compass to determine their position, this project aims to explore how to develop a location-based AR app for Android, with the goal of visualizing road data as AR objects.The project started with a literature study to explore the theories behind AR, location technology and pre-existing location-based AR apps. This was followed by a case study of building an AR app to display selected road data in an urban environment. Tests with the app in an urban environment revealed that the location accuracy of the device was too poor to display AR objects in their correct position. To explore the major factors affecting a device’s capability to determine its position, a second literature study was conducted in the area of location technology in practice and accuracy of mobile devices. The second literature study showed that the location accuracy is mainly affected by tall buildings in the nearby area of usage.

I och med smarttelefonens intåg i våra liv har Augmented Reality (AR) kommit att bli en teknik i ropet. Många företag och utvecklare är intresserade av att undersöka dess potentiella användningsområden för just deras nisch. Men det är inte bara fantasin som sätter gränser - även hårdvaran. 2018 lanserades ARCore, en uppsättning utvecklingsverktyg för att bygga AR-appar för Android-smartmobiler. ARCore i sig har inte stöd för att bygga positionsbaserade appar, men i och med att smartmobiler och surfplattor är utrustade med GPS och kompass för att kunna avgöra sin position och orientering, syftar detta arbete till att utreda hur en platsbaserad AR-app för Android kan utvecklas, med målet att visa vägdata som AR-objekt. Projektet inleddes med en litteraturstudie för att undersöka teorierna bakom AR, positionsteknik och redan existerande platsbaserade AR-appar. Vidare genomfördes en fallstudie av att utveckla en AR-app för att visa utvald vägdata i stadsmiljö. Appen testades i stadsmiljö, där det upptäcktes att enhetens platsnoggrannhet var för dålig för att kunna placera och visa AR-objekt någorlunda verklighetstroget. Därefter gjordes en uppföljande litteraturstudie på området positionsteknik och platsnoggrannhet hos dagens mobila enheter för att undersöka vilka faktorer som påverkar enheters förmåga att bestämma sin position. Den uppföljande litteraturstudien visade att platsnoggrannheten framförallt påverkas av höga byggnader i närmiljön. / The introduction of the smartphone as we know it today, has made Augmented Reality (AR) a hot technology. Many companies and developers want to explore its potential uses within their area of interest. But not only does the imagination set the limits – the hardware does too. In 2018, ARCore was launched, a software development kit (SDK) for building AR apps for Android smartphones. ARCore itself does not provide support for building location-based apps, but since smartphones and tablets are equipped with a GPS and compass to determine their position, this project aims to explore how to develop a location-based AR app for Android, with the goal of visualizing road data as AR objects. The project started with a literature study to explore the theories behind AR, location technology and pre-existing location-based AR apps. This was followed by a case study of building an AR app to display selected road data in an urban environment. Tests with the app in an urban environment revealed that the location accuracy of the device was too poor to display AR objects in their correct position. To explore the major factors affecting a device’s capability to determine its position, a second literature study was conducted in the area of location technology in practice and accuracy of mobile devices. The second literature study showed that the location accuracy is mainly affected by tall buildings in the nearby area of usage.

Augmented reality has been on the rise for some time now and begun making its way onto the mobile market for both IOS and Android. In 2017 Apple released ARKit for IOS which is a software development kit for developing augmented reality applications. To counter this, Google released their own variant called ARCore on the 1st of march 2018. ARCore is also a software development kit for developing augmented reality applications but made for the Android, Unity and Unreal platforms instead. Since ARCore is released recently it is still unknown what particular limitations may exist for it. The purpose of this paper is give an indication to companies and developers about ARCore’s potential limitations. The goal with this paper and work is to map how well ARCore works during different circumstances, and in particular, how its feature detection works and behaves. A quantitative research was done with the usage of the case study method. Various tests were performed with a modified test-application supplied by Google. The tests included testing how ARCore’s feature detection, the process that analyzes the environment presented to the application. This which enables the user of an application to place a virtual object on the physical environment. The tests were done to see how ARCore works during different light levels, different types of surfaces, different angles and the difference between having the device stationary or moving. From the testing that were done some conclusions could be drawn about the light levels, surfaces and differences between a moving and stationary device. More research and testing following these principles need to be done to draw even more conclusions of the system and its limitations. How these should be done is presented and discussed. / Forstarkt verklighet (augmented reality) har stigit under en tid och börjat ta sig in på mobilmarknaden for både IOS och Android. År 2017 släppte Apple ARKit för IOS vilket är en utvecklingsplattform för att utveckla applikationer inom förstärkt verklighet. Som svar på detta så slappte Google sin egna utvecklingsplattform vid namn ARCore, som släpptes den 1 mars 2018. ARCore är också en utvecklingsplattform för utvecklandet av applikationer inom förstarkt verklighet men istället inom Android, Unity och Unreal. Sedan ARCore släpptes nyligen är det fortfarande okant vilka särskilda begränsningar som kan finnas för det. Syftet med denna avhandling är att ge företag och utvecklare en indikation om ARCores potentiella begränsningar. Målet med denna avhandling och arbete är att kartlägga hur väl ARCore fungerar under olika omstandigheter, och i synnerhet hur dess struktursdetektor fungerar och beter sig. En kvantitativ forskning gjordes med användning av fallstudie metoden. Olika tester utfördes med en modifierad test-applikation från Google. Testerna inkluderade testning av hur ARCores struktursdetektor, processen som analyserar miljön runt om sig, fungerar. Denna teknik möjliggor att användaren av en applikation kan placera ett virtuellt objekt på den fysiska miljön. Testen innebar att se hur ARCore arbetar under olika ljusnivåer, olika typer av ytor, olika vinklar och skillnaden mellan att ha enheten stationär eller rör på sig. Från testningen som gjordes kan man dra några slutsatser om ljusnivåer, ytor och skillnader mellan en rörlig och stationar enhet. Mer forskning och testning enligt dessa principer måste göras för att dra ännu mer slutsatser av systemet och dess begränsningar. Hur dessa ska göras presenteras och diskuteras.

Purpose – The purpose of this thesis is to understand how the two frameworks: ARKit and ARCore works in the outside environment, in terms of possibilities and constrictions. This thesis intends to answer the following research questions: -        Which possibilities and restrictions does ARKit and ARCore have for usage in the outside environment? -        Which is the lowest illuminance needed for ARKit to work? Method – The study uses a literature study to answer the first research question. For the second research question a combination of literature study and experimental study is used, in which a hypothesis and prediction is formulated. Results – The results of the study show that there’s more restrictions than possibilities for using ARKit and ARCore in the outside environment. There are a lot of factors that can affect the frameworks ability to read the surroundings and place virtual objects. Dynamic elements, such as weather and illumination, is something that needs to be kept in mind. The experimental study showed that the minimal illumination needed for an ARKit based application to be able to place an object in an environment was 10.275 lx. In comparison; this is when the sun is positioned at a -5O under the horizon or higher. For example, this means that 1st of January only has 7h and 30min of the day where there is enough daylight for ARKit to read the surrounding. This does not account for other factors that can be troublesome, such as during the wintertime there is likely snow covering the ground. Implications – The study contributes to the exploration of an area which is relatively unknown since these frameworks have barely been out for a year. The results in the study can give an insight for developers and companies that have visions to use AR technology in the outside environment. The study covers the main areas AR, ARKit and ARCore. Limitations – The experimental study was only performed using ARKit, the reason being that the only testing device available was iOS Keywords – Augmented Reality, AR, Apple, Google, ARKit, ARCore, Lux, Experiment, Literature study. / Syfte - Syftet med denna studie är att undersöka hur ramverken ARKit och ARCore lämpar sig för utomhusbruk i form av möjligheter och begränsningar. Denna undersökning avser att besvara följande frågeställningar:   Vilka möjligheter och begränsningar har ARKit respektive ARCore vid utomhusbruk?  Vilken är den minimala belysningsstyrka som krävs för att ARKit skall fungera?   Metod – I studien används litteraturstudie för att besvara första frågeställningen, och för andra frågeställningen är det en kombination av litteraturstudie och experimentell studie med hypotes och förutsägelse. Resultat – Resultatet visar att begränsningarna är fler än möjligheterna. Det är många faktorer i en utomhusmiljö som kan påverka ramverkens förmåga att läsa av omgivningen och placera ett virtuellt objekt. Dynamiska element som väder och ljus är något man uppenbarligen måste ha i åtanke. Den experimentella studien visade att den minimala belysningsstyrkan som krävs för att en ARKit baserad applikation skall kunna placera ut ett objekt är 10.275 lx. Detta kan jämföras med att solen befinner sig -5O under horisonten eller högre. Ett exempel är tillexempel den 1:a januari som har 7h 30min under dygnet då det är tillräckligt ljust. En annan aspekt som kan ställa till problem under vintermånaderna är eventuella snötäcken. Implikationer – Studien bidrar till att utforska ett område som är relativt okänt då dessa ramverk är knappt ett år gamla. Resultatet i studien kan ge en insikt till utvecklare eller företag som har egna visioner att nyttja AR teknologin utomhus. Studien lägger grunden för huvudområdena AR, ARKit och ARCore. Begränsningar – Den experimentella studien genomfördes endast med ARKit med anledning att den enda testenhet som fanns tillgänglig var iOS. Nyckelord – Augmented Reality, Apple, Google, ARKit, ARCore, Lux, Experiment, Litteraturstudie

Mixed reality, or augmented reality, where the real and the virtual worlds are combined, has seen an increase in interest in recent years with the release of tools like Google ARCore and Apple ARkit. Edge computing, where the distributed computing resources are located near the end device at the edge of the network, is a paradigm that enables offloading of computing tasks with latency requirements to dedicated servers. This thesis studies how edge computing can be used to bring mixed reality capabilities to mobile end devices that lack native support for that. It presents a working prototype for delivering mixed reality, evaluates the different technologies in it in relation to stability, responsiveness and resource usage, and studies the requirements on the end and edge devices. The experimental evaluation revealed that transmission time is the most significant chunk of end-to-end latency for the developed application. Reducing that delay will have a significant impact on future deployments of such systems. The thesis also presents other bottlenecks and best practices found during the prototype’s development, and how to proceed from here.

The diploma thesis is concerned with the research of integration of augmented reality into the testbed Industry 4.0. Testbed is presenting automated robotic barman intended for practical demonstration and verification of concepts such as Industry 4.0 or a digital factory. The integration of augmented reality is realized via an Android application and creates the AR information system of the testbed. The theoretical part of the thesis is about Industry 4.0, the construction of the testbed and technologies of augmented reality used during implementation of the application. The practical part deals with the implementation and testing of the application. The conclusion includes an evaluation of the goals of the thesis.