Real-time computer vision applications that run on the field and make frequent use of wearable computers have a critical restriction on the amount of processing they can perform, because of the fact that most (if not all) of the application runs on the wearable platform. A balancing scheme capable of allowing the application to use more processing power is fundamental both when input scenarios present more visual restrictions regarding, for example, the object to be tracked, and also to reduce processing in order to save battery and CPU time for other applications when the captured video is better controlled (more accessible). The fact that computer vision applications may run on a variety of platforms justifies the need for defining a model that automatically adjusts the tracker being used in applications with hard performance constraints. Performance degradation in wearable platforms can be greater than expected, as desktop and mobile platforms present different levels of hardware capabilities, and consequently, different performance restrictions. This doctoral thesis addresses the object tracking problem using a decision model, in such a way that prioritizes using the least computationally intensive algorithm whenever possible. It has the following specific objectives: to investigate and implement different tracking techniques, to choose/define a reference metric that can be used to detect image interference (occlusion, image noise, etc.), to propose a decision model that allows automatic switching of different trackers in order to balance the application's performance, and to reduce the application's workload without compromising tracking quality. The effectiveness of the system will be verified by synthetic case studies that comprise different object classes that can be tracked, focusing on augmented reality applications that can run on wearable platforms. Different tracking algorithms will be part of the proposed decision model. It will be shown that by switching among these algorithms, it is possible to reach a performance improvement of a factor of three, while keeping a minimum quality defined by a reprojection error of 10 pixels when compared to the use of only the best algorithm independent of its computational cost. This work results in better performance of applications with memory and battery restrictions. / Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-12T19:02:48Z No. of bitstreams: 2 Tese Joao Teixeira.pdf: 5813706 bytes, checksum: 85ed76e5022129077b181bca61f92678 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T19:02:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Joao Teixeira.pdf: 5813706 bytes, checksum: 85ed76e5022129077b181bca61f92678 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-03-01 / CAPES e CNPq / Aplicações de visão computacional em tempo real executadas em campo fazem uso frequente de computadores vestíveis, os quais apresentam uma restrição crítica na quantidade de processamento que podem suportar, uma vez que a maior parte da aplicação (se não sua totalidade) deverá executar na plataforma vestível. É fundamental um esquema de balanceamento de carga capaz de permitir que a aplicação utilize mais poder de processamento quando os cenários de entrada apresentam mais restrições visuais, por exemplo, referentes ao objeto a ser rastreado, e diminua tal processamento com o objetivo de economizar bateria e tempo de CPU em aplicações quando o vídeo capturado é mais controlado (mais acessível). O fato de aplicações de visão computacional executarem em uma variedade de plataformas justifica se definir um modelo que ajuste automaticamente o rastreador em uso em aplicações com restrições de recursos computacionais. A degradação de desempenho em plataformas vestíveis pode ser maior do que a esperada, uma vez que plataformas desktop e móvel apresentam diferentes níveis de configurações de hardware, e consequentemente, diferentes restrições de desempenho. Esta tese de doutorado soluciona o problema do rastreamento de objetos usando um modelo de decisão, objetivando utilizar o algoritmo menos custoso sempre que possível. Como objetivos específicos têm-se: investigar e implementar diferentes técnicas de rastreamento, para escolher/definir uma métrica de referência que possa ser usada para detectar interferência na imagem (oclusão, ruído, etc.), propor um modelo de decisão que permita chaveamento automático entre diferentes rastreadores visando balancear o desempenho da aplicação baseado na métrica escolhida, e diminuir a quantidade de processamento requerida pela aplicação sem comprometer a qualidade do rastreamento envolvido. A eficiência do sistema será verificada através de estudos de caso sintéticos que compreendem diferentes classes de objetos que podem ser rastreados, focando em aplicações de realidade aumentada que executam em plataformas vestíveis. Diferentes algoritmos de rastreamento farão parte do modelo de decisão e através do chaveamento entre eles, será demonstrado que é possível atingir uma melhoria no desempenho de até três vezes, mantendo uma qualidade mínima definida como erro de reprojeção de até 10 pixels quando comparado à utilização apenas do algoritmo que gera a melhor qualidade de rastreamento, independente do seu custo computacional. O impacto desse trabalho implicará em uma melhor qualidade de aplicações com restrições de quantidade de memória, carga de baterias, entre outras.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1931_1.pdf: 3171518 bytes, checksum: 18e05da39f750dea38eaa754f1aa4735 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Atualmente, com o aumento do poder computacional e os estudos em usabilidade, sistemas de tempo real e foto-realismo, os requisitos de qualquer sistema de computador são mais complexos e sofisticados. Sistemas de Realidade Aumentada não são exceção em sua tentativa de resolver problemas da vida real do usuário com um nível reduzido de risco, tempo gasto ou complexidade de aprendizado. Tais sistemas podem ser classificados como baseados em marcadores ou livres de marcadores. O papel essencial da realidade aumentada sem marcadores é evitar o uso desnecessário e indesejável de marcadores nas aplicações. Para atender à demanda por tecnologias de realidade aumentada robustas e não-intrusivas, esta dissertação propõe uma cadeia de execução para o desenvolvimento de aplicações de realidade aumentada sem marcadores, especialmente baseadas na técnica de recuperação da estrutura a partir do movimento em tempo real

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2017-11-29T16:49:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TeseFinal_fpms.pdf: 108609391 bytes, checksum: c84c50e3c8588d6c85e44f9ac6343200 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-29T16:49:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TeseFinal_fpms.pdf: 108609391 bytes, checksum: c84c50e3c8588d6c85e44f9ac6343200 (MD5) Previous issue date: 2016-03-07 / CNPQ / Alignment of virtual elements to the real world scenes (known as detection and tracking) relying on features that are naturally present on the scene is one of the most important challenges in Augmented Reality. When it goes to complex scenes like industrial scenarios, the problem gets bigger with the lack of features and models, high specularity and others. Based on these problems, this PhD thesis addresses the question “How to improve object detection and pose estimation from natural features for AR when dealing with complex scenes problems?”. In order to answer this question, we need to ask ourselves “What are the challenges that we face when developing a new tracker for real world scenarios?”. We begin to answer these questions by developing a complete tracking system that tackles some characteristics typically found in industrial scenarios. This system was validated in a tracking competition organized by the most important AR conference in the world, called ISMAR. During the contest, two complementary problems to tracking were also discussed: calibration, procedure which puts the virtual information in the same coordinate system of the real world, and 3D reconstruction, which is responsible for creating 3D models of the scene to be used for tracking. Because many trackers need a pre-acquired model of the target objects, the quality of the generated geometric model of the objects influences the tracker, as observed on the tracking contest. Sometimes these models are available but in other cases their acquisition represents a great effort (manually) or cost (laser scanning). Because of this we decided to analyze how difficult it is today to automatically recover 3D geometry from complex 3D scenes by using only video. In our case, we considered an electrical substation as a complex 3D scene. Based on the acquired knowledge from previous experiments, we decided to first tackle the problem of improving the tracking for scenes where we can use recent RGB-D sensors during model generation and tracking. We developed a technique called DARP, Depth Assisted Rectification of Patches, which can improve matching by using rectified features based on patches normals. We analyzed this new technique under different synthetic and real scenes and improved the results over traditional texture based trackers like ORB, DAFT or SIFT. Since model generation is a difficult problem in complex scenes, our second proposed tracking approach does not depend on these geometric models and aims to track texture or textureless objects. We applied a supervised learning technique, called Gradient Boosting Trees (GBTs) to solve the tracking as a linear regression problem. We developed this technique by using image gradients and analyzing their relationship with tracking parameters. We also proposed an improvement over GBTs by using traditional tracking approaches together with them, like intensity or edge based features which turned their piecewise constant function to a more robust piecewise linear function. With the new approach, it was possible to track textureless objects like a black and white map for example. / O alinhamento de elementos virtuais com a cena real (definido como detecção e rastreamento) através de características naturalmente presentes em cena é um dos grandes desafios da Realidade Aumentada. Quando se trata de cenas complexas, como cenários industriais, o problema se torna maior com objetos pouco texturizados, alta especularidade e outros. Com base nesses problemas, esta tese de doutorado aborda a questão "Como melhorar a detecção de objetos e a estimativa da sua pose através de características naturais da cena para RA ao lidar com problemas de cenários complexos?". Para responder a essa pergunta, precisamos também nos perguntar: Quais são os desafios que enfrentamos ao desenvolver um novo rastreador para cenários reais?". Nesta tese, começamos a responder estas questões através da criação de um sistema de rastreamento completo que lida com algumas características tipicamente encontradas em cenários industriais. Este sistema foi validado em uma competição de rastreamento realizada na principal conferência de RA no mundo, chamada ISMAR. Durante a competição também foram discutidos dois problemas complementares ao rastreamento: a calibração, procedimento que coloca a informação virtual no mesmo sistema de coordenadas do mundo real, e a reconstrução 3D, responsável por criar modelos 3D da cena. Muitos rastreadores necessitam de modelos pré-adquiridos dos objetos presentes na cena e sua qualidade influencia o rastreador, como observado na competição de rastreamento. Às vezes, esses modelos estão disponíveis, mas em outros casos a sua aquisição representa um grande esforço (manual) ou custo (por varredura a laser). Devido a isto, decidimos analisar a dificuldade de reconstruir automaticamente a geometria de cenas 3D complexas usando apenas vídeo. No nosso caso, considerou-se uma subestação elétrica como exemplo de uma cena 3D complexa. Com base no conhecimento adquirido a partir das experiências anteriores, decidimos primeiro resolver o problema de melhorar o rastreamento para as cenas em que podemos utilizar sensores RGB-D durante a reconstrução e o rastreamento. Foi desenvolvida a técnica chamada DARP, sigla do inglês para Retificação de Patches Assistida por Informação de Profundidade, para melhorar o casamento de características usando patches retificados a partir das normais. A técnica foi analisada em cenários sintéticos e reais e melhorou resultados de rastreadores baseados em textura como ORB, DAFT ou SIFT. Já que a reconstrução do modelo 3D é um problema difícil em cenas complexas, a segunda abordagem de rastreamento não depende desses modelos geométricos e pretende rastrear objetos texturizados ou não. Nós aplicamos uma técnica de aprendizagem supervisionada, chamada Gradient Boosting Trees (GBTs) para tratar o rastreamento como um problema de regressão linear. A técnica foi desenvolvida utilizando gradientes da imagem e a análise de sua relação com os parâmetros de rastreamento. Foi também proposta uma melhoria em relação às GBTs através do uso de abordagens tradicionais de rastreamento em conjunto com a regressão linear, como rastreamento baseado em intensidade ou em arestas, propondo uma nova função de predição por partes lineares mais robusta que a função de predição por partes constantes. A nova abordagem permitiu o rastreamento de objetos não-texturizados como por exemplo um mapa em preto e branco.

A proposta deste trabalho é demonstrar a viabilidade de um sistema para inserção de um vídeo-avatar interativo em um ambiente virtual 3D, utilizando-se somente um computador pessoal e câmeras domésticas. Sua contribuição, em relação a trabalhos similares, consiste em integrar técnicas e algoritmos em uma solução inovadora de baixo custo computacional, voltada principalmente para aplicações de educação e entretenimento. Este trabalho expande as pesquisas realizadas anteriormente no Laboratório de Tecnologias Interativas sobre vídeo-avatares para teleconferência. O vídeo-avatar proposto é posicionado corretamente em relação a outros objetos do ambiente virtual e pode interagir com eles, sem a utilização de técnicas de reconstrução geométrica que apresentam altos custos de processamento. A demonstração da viabilidade da proposta é feita através da implementação de protótipos. / The proposal of this work is to demonstrate the feasibility of a system for the insertion of an interactive video avatar in a 3D virtual environment, using a single personal computer and home-use cameras. Its contribution, relative to similar works, consists in integrating techniques and algorithms in an innovative solution with low computational cost, aimed mainly at educational and entertainment applications. This work extends research previously performed at the Laboratório de Tecnologias Interativas about video avatars for teleconferencing. The proposed video avatar is correctly positioned in relation to other objects in the virtual environment and is capable of interacting with them, without resorting to geometric reconstruction techniques that present high processing costs. The demonstration of the feasibility of the proposal is performed through the implementation of prototypes.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-04-05T20:54:25Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Neades Afonso Gomes - 2015.pdf: 3075198 bytes, checksum: e5fc0de525e957db16c1d179efce2b5e (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-06T13:50:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Neades Afonso Gomes - 2015.pdf: 3075198 bytes, checksum: e5fc0de525e957db16c1d179efce2b5e (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T13:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Neades Afonso Gomes - 2015.pdf: 3075198 bytes, checksum: e5fc0de525e957db16c1d179efce2b5e (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) Previous issue date: 2015-12-17 / In the twenty- rst century, we are living with a major expansion and advancement of information and communication technologies, so we teachers can count on technological resources for teachinglearning process. Among these, the Augmented Reality (AR) has been applied to various areas of knowledge in recent years, such as: architecture, construction , medicine , urban planning and more. The use of AR technology aims to improve the teaching process, enabling the student to display information through the use of a device such as the cell, thereby facilitates the students to assimilate more interactively. This paper proposes the use of augmented reality technology to aggregate the display of geometric shapes in three dimensions by placing the student in touch with a virtual environment, thus visualizing the spatial geometry, vectors and their operations become more feasible to understanding and reality of the student. / Em pleno s eculo XXI, estamos convivendo com uma grande expans~ao e avan co das Tecnologias de informa c~ao e Comunica c~ao, por isso n os professores podemos contar com recursos tecnol ogicos para o processo de ensino-aprendizagem. Dentre estes, a Realidade Aumentada (RA) tem sido aplicada a diversas areas de conhecimento nos ultimos anos, como: arquitetura, constru c~ao civil, medicina, urbanismo e outras mais. A utiliza c~ao da tecnologia de RA visa a melhoria do processo de ensino, possibilitando ao aluno a visualiza c~ao da informa c~ao por meio do uso de um aparelho como, por exemplo, o celular, assim facilita ao discente a assimila c~ao de forma mais interativa. Este trabalho prop~oe o uso da tecnologia de realidade aumentada, para agregar a visualiza c~ao de formas geom etricas em 3 dimens~oes, colocando o aluno em contato com um ambiente virtual, dessa maneira a visualiza c~ao da geometria espacial, de vetores e suas opera c~oes se tornam mais fact vel ao entendimento e realidade do aluno.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:38:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLEBERSON EUGENIO FORTE.pdf: 2993506 bytes, checksum: e8e990b2681adb61a5be14b6e6282431 (MD5) Previous issue date: 2015-08-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the past, the Augmented Reality (AR) required advanced technologies in special devices for interaction and visualization. Nowadays, with the emergence of the mobile devices it has become common the usage of these tools in the development of AR systems applied to various purposes, including education, using natural markers. As the quality of images captured by mobile devices has increased the number of detected feature points has increased also, which ultimately hampers, or even prevents the technique to be used in applications, which run in real time. In addition, it becomes clear the necessity of proposing methodologies to be used in the development of educational applications using AR systems in order to improve the user s experience as well as the longevity of these applications, adding elements based on educational theories. The technique presented in this work determine illumination robust feature points, in order to reduce the time required to match high-resolution images. Additionally, the research also provides a conceptual framework methodology that, based on situated learning theory, combines the educational and technological aspects related to the context of developing mobile AR applications. Based on the experiments, it is possible to say that the technique using robust feature points saves about 70% in the processing time for matching high resolution images. / No passado, a Realidade Aumentada (RA) requeria a tecnologia avançada de dispositivos especiais de interação e de visualização. Atualmente, com o surgimento de dispositivos móveis tornou-se comum o uso destas ferramentas no desenvolvimento de sistemas de RA aplicados aos mais diversos fins, dentre eles a educação, utilizando marcadores naturais. Com o aumento na qualidade das imagens captadas pelos dispositivos móveis, preocupa o fato de que, quanto melhor esta qualidade, mais pontos de interesse tendem a ser detectados para o reconhecimento dos marcadores naturais, o que, em última instância, dificulta ou mesmo impede que a técnica seja utilizada em aplicações que exijam funcionamento em tempo real. Soma-se a isto a constatação da necessidade de proposição de metodologias a serem empregadas no desenvolvimento de aplicações educacionais usando RA, visando tanto a melhoria da experiência do usuário quanto à longevidade de utilização destas aplicações, por meio da incorporação de elementos baseados em teorias educacionais. A técnica proposta neste trabalho para determinação de pontos de interesse robustos à variação de iluminação visa diminuir o tempo necessário para a correspondência entre imagens em alta definição. A pesquisa indica também uma metodologia no formato de framework conceitual, que, baseada na teoria de aprendizagem situada, correlaciona os aspectos educacionais e tecnológicos próprios ao contexto do desenvolvimento de aplicações de RA móvel. Com base nos experimentos realizados, é possível observar que a técnica que utiliza os pontos robustos, representa economia de, aproximadamente, 70% no tempo necessário para a correspondência entre imagens em alta definição.

Orientador: Eurípedes Guilherme de Oliveira Nóbrega / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:14:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diniz_WendellFioravantedaSilva_M.pdf: 9463256 bytes, checksum: 22904c4d85179e589b6a43dd655dc3ca (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Desde o início da História e particularmente da Revolução Industrial, o homem tem buscado substituir ou complementar sua força de trabalho com dispositivos e máquinas capazes de ampliar a capacidade produtiva ou resolver tarefas para as quais o emprego de força humana não é satisfatório ou é perigoso. Esta necessidade impulsionou, no último século, o desenvolvimento de dispositivos robóticos, que foram se tornando cada vez mais complexos, à medida que a tecnologia avançava. No entanto, quanto mais complexos, mais difícil se torna sua operação. Reduzir a complexidade de operação destes dispositivos sem comprometer sua eficácia é um objetivo desejável e que tem impulsionado significativos esforços de pesquisa ultimamente. Neste trabalho, estudam-se duas tecnologias diferentes que podem ser aplicadas de forma complementar para tornar a operação de dispositivos robóticos mais simplificada. A área de Interfaces Naturais estuda a criação de mecanismos de operação baseados nas formas naturais de interação entre os seres humanos e os computadores, como gestos e fala, visando diminuir a curva de aprendizado para a operação de sistemas complexos, tornando esta uma tarefa intuitiva. A Realidade Aumentada tem entre seus objetivos ampliar o conhecimento sobre uma certa situação ao apresentar a um usuário informações adicionais fornecidas por instrumentação. Para isso, faz uso de técnicas de Computação Gráfica. Também permite criar situações simuladas para avaliar o comportamento de sistemas, ou treinamento para a operação destes sistemas de maneira virtual. Neste trabalho, montou-se um experimento em que um braço robótico será acionado de forma natural, através de gestos do usuário, em um ambiente de Realidade Aumentada. Como transdutor para a captura do movimento do usuário, foi o usado o sensor Kinect¿, que é um equipamento disponível comercialmente com custo relativamente baixo. Foi desenvolvida uma arquitetura que permite o acionamento da plataforma robótica de forma remota, através de comunicação em rede / Abstract: Since the beginning of History and particularly of the Industrial Revolution, human beings have sought to replace or supplement their workforce with devices and machines, in order to expand their productive capacity or to solve tasks for which the use of human power is not satisfactory or it is dangerous. This need pushed the development of robotic devices in the last century, which have become increasingly complex as technology advances. However, the more complex it is, more difficult its operation becomes. Reducing these devices operational complexity without compromising its effectiveness is a desirable goal that has driven significant research efforts lately. In this work, two different technologies are studied which can be applied in a complementary way to simplify robotic operation. The area of Natural Interfaces studies the creation of software mechanisms, based on natural forms of interaction between humans and computers, such as gestures and speech, in order to reduce the learning curve for the operation of complex systems, making it more intuitive. Augmented Reality has among its objectives to expand the knowledge about certain situations, presenting to the user additional instrumentation provided information. To accomplish this objective, Augmented Reality makes use of Computer Graphics techniques. It also allows the creation of simulated scenarios to evaluate the behavior of systems, or for virtually training the operators of these systems. In this work, an experiment was set up in which a robotic arm is activated through user gestures in an Augmented Reality environment. As a low cost commercially available equipment, the Kinect¿ sensor is adopted to capture the user's movement. An architecture was developed and tested with auspicious results, implementing the proposed natural interface to interpret the human gestures and to provoke the respective remote activation of the robotic platform through network communication / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

A l'instar d'autres domaines d'activités, l'environnement du marin s'est enrichi d'appareils électroniques à des fins d'aide à la navigation et de sécurité. Dans le cas de la navigation maritime, ces dispositifs ont pour principal but de donner des informations sur l'environnement dans lequel évolue le bateau: profondeur d'eau, bouées de signalisation par exemple et sur son état: cap, vitesse, etc. La complexité et le nombre d'appareils à bord des bateaux dépendent de la taille du bateau, d'un GPS portatif pour un jet-ski à un ensemble complexe d'ECDIS, de radar et d'AIS sur les cargos. Aujourd'hui, malgré l'évolution des appareils d'aide à la navigation, les accidents perdurent (échouage et collisions) et sont en partie dus aux erreurs humaines (33%). Il existe 3 grandes causes:- La charge cognitive trop importante. Cette dernière est liée à la complexité des appareils (ECDIS par exemple) [Jie and Xian-Zhong, 2008], leurs nombres et leurs orientations différentes de la vue pont [Prison and Porathe, 2007].- La mobilité de l'information. La majorité des appareils électroniques à bord des bateaux est positionné à un endroit et ne permet pas l'accès aux données en dehors de cet emplacement.- Le manque de pratique de plaisanciers. Les règles de navigation sont indispensable à la sécurité du marin et peuvent être oubliées par manque de pratique et causent des incidents (ou accidents). Dans ces travaux, nous proposons une solution mobile pour rendre accessible Les données en tout point du bateau. De plus, le prototype est basé sur la technologie de réalité augmentée pour afficher les données dans le champ de vision de l'utilisateur pour une réduction de la charge cognitive. Enfin l'application exécutée sur le prototype délivre uniquement les informations essentielles pour une navigation sécurisée. La première partie de cette thèse détaille une étude utilisateur menée pour comprendre les habitudes et les besoins des plaisanciers afin de sélectionner les données à afficher et leur représentation graphique. Suite à cette étude, une analyse du besoin logiciel et matériel a été menée. Le but de cette analyse est de lister les différents éléments pouvant supporter les contraintes maritimes (soleil, brouillard, nuit, houle, mobilité) afin de proposer un appareil et une application mobile sur technologie de réalité augmentée. La deuxième partie de cette thèse aborde le design du prototype (architecture, display) et du logiciel. Cet ensemble a pour but d'aider le plaisancier lors de conditions météos difficiles. La technologie mise en œuvre dans ce nouvel outil est la réalité augmentée, plus précisément Optical See-through. Le principe de l'application exécutée sur le prototype est un serveur proposant des services à l'utilisateur en fonction des appareils disponibles à bord du bateau tout en limitant la charge cognitive du marin. En effet, l'application conserve uniquement les informations utiles et les affiche dans le champ de vision de l'utilisateur, de plus elles sont superposées à sa vue directe sur le monde.La dernière partie, elle, décrit le générateur de carte qui nous permet d'extraire les données maritimes issues de différents formats de carte pour les adapter au format 3D utilisé dans l'application. Ce dernier est capable de placer automatiquement des objets 3D pour représenter le système de balisage, les amers, etc. Ce générateur a été développé pour reconstituer des zones interdites comme les zones de profondeurs, d'interdiction de chasse sous-marine, etc. Ceci a été mis en œuvre afin de répondre au mieux aux besoins de tous types de plaisanciers, de l'utilisateur de jet-ski au yacht et du pêcheur au plongeur amateur par exemple. / Compared to the other activities, the sailor's environment has been enhanced with electronic devices in order to help the sailor and improve the security. In case of maritime navigation, these devices are mainly used to give information on the environment which the boat moves such as the water depth, seamarks for instance and its state: bearing, speed, etc. The complexity and the number of devices onboard depend on the boat size, from a wearableGPS on a jet-ski to a complex set of ECDIS, radar and AIS on a merchant ship. Today, despite the evolution of the navigational aid devices, the accidents still happen and they are due in part to human errors (33%). There are 3 main causes: The cognitive load issue. The latter is linked to the complexity of devices (ECDIS for instance [Jie and Xian-Zhong, 2008]); their quantity and their orientations which is different from the bridge view or the user's field of view [Prison and Porathe, 2007]. The information's mobility. Most of the devices onboard are put in a specific place and the data are not accessible outside this place. The lack of practice of the recreational boats owner. The maritime navigation rules are vital to sail safely but some of sailors can forget some significations and an accident may result from a wrong choice.In this thesis, we provide a mobile solution to make accessible data everywhere on the boat. Furthermore, the prototype is based on the augmented reality technology to display data in the user's field of view to reduce cognitive load. Finally, the application run on the prototype delivers only the relevant information for a safe navigation. The first part in this thesis details a user study conducted to understand the sailor's habits and their needs in order to select data to display and their graphical representation. Following this study, a needs analysis on the software and hardware has been realized. The purpose of this analysis is to list the different elements that are usable under maritime constraints (sun, fog, night, swell, mobility) in order to provide a device and a mobile application based on the augmented reality technology.The second part in this thesis reaches the prototype (architecture, display) and the software design. Both of them aim to help the sailors when the weather is bad. The technology used in this new tool is the augmented reality, more precisely an Optical see-Through system. The principle of the application run on the prototype is like a server, which provides services to the user depending on devices available onboard, while limiting the sailor's cognitive load. Indeed, the applications keeps only the useful data and display them in the user's field of view, furthermore they are superimposed on his/her direct view of the world.The last part in this thesis details the chart generator, which allows us to extract maritime data from different chart formats to adopt the 3D one used in the application. The latter is able to automate the placement of the 3D objects to build the buoyage system, landmarks, etc. This generator has been developed to recreate the danger areas such as depth areas, prohibited diving areas and so on. This has been done to satisfy user's expectations from the jet-ski to the yacht owner and the fisher man to the diver for instance.

Målet med detta projekt är att ta fram en applikationsprototyp för Androidenheter som ska locka användare av applikationen till och tillbaka till broparken i Skönsberg med hjälp av augmented-reality. Applikationen ska känna av om användaren befinner sig inom eller utanför parkens område och visa olika bilder/modeller på specifika GPS-koordinater i det digitala lagret beroende på användarens positionering. Arbetet har genomförts i samarbete med Dohi på uppdrag av Sundsvalls kommun där regelbundna möten hafts med uppdragsgivaren. Utvecklingen av applikationen sker i PhoneGap med Wikitude-plugin. Projektet har resulterat i en applikationsprototyp som använder ActionRanges, som är en typ av GeoFence, för att presentera olika bilder hämtade från en egen server i det digitala lagret beroende på användarens position. Användarna har inom parkens område möjlighet att själv påverka de bilder som visas i det digitala lagret genom att i applikationen ta en bild som laddas upp till servern där bilderna lagras och där bilden som tagits även visar det digitala lagret.

Human anatomy is traditionally taught using textbooks and dissections. With the advent of computer graphics, using 3D applications have started to see much more use in medical educations around the world. Today, technology such as Augmented Reality and Virtual Reality are on everybody’s lips, and many are now curious what we can do with this new technology. This thesis explores how Augmented Reality can be used in medical education to teach human anatomy. Two application prototypes were developed for the Microsoft Hololens that together tests different ways to use and interact with Augmented Reality. These applications were then tested in a case study with six medical students. From this study a number of hypotheses were formulated.