Augmented Reality Anwendung über Roman Forum und Satricum

Seit mehr als 75 Jahren gehört das 1934 gegründete Allard Pierson Museum zu Amsterdams führenden Einrichtungen für  Archäologie und die Erkundung antiker Zivilisationen Ägyptens, des Nahen Ostens, der griechischen Welt und des römischen Imperiums. Anlässlich des 75jährigen Jubiläums bringt die “A Future for the Past” -- Ausstellung nun die Vergangenheit, die Gegenwart und die Zukunft näher zusammen: Archäologie auferlebt durch modernste, state-of-the-art Präsentationstechnologien.

Das Fraunhofer IGD präsentiert zusammen mit Visual Dimension zwei Augmented Reality Anwendungen über Satricum und Roman Forum. In der Ausstellung werden dazu zwei große Wandfotografien mit Informationen überlagert und durch Augmented Reality Technologie digital angereichert.

Im Hintergund der Rom-Anwendung erkennt man die älteste Fotografie des alten römischen Forums in einer Dutch-Kollektion, konserviert durch eine Negativkopie auf Glas. Studien des Bildes datieren die Entstehung um 1855 herum. In der Anwendung wird die Fotografie mit verschiedenen Points-Of-Interest (POI) augmentiert:
Der Tempel des Saturn, die Via Sacra, das Colosseum, … jeder POI enthüllt weitere kontextspeziefische Informationen durch  zusätzliche Medien, wie Fotografien, rekonstruierte Bilder und Videos.

Satricum, das etwa 60 km südlich von Rom liegt, war im 9. Jahrhundert vor Christus ein einfaches lateinisches Dorf auf einem Hügel, nahe des Astura-Flusses gelegen. Der Tempel des Dorfes war zunächst eine einfache Hütte. Um 450 vor Christus wurde schließlich ein erster richtiger Tempel errichtet, der nur 40 Jahre später durch einen noch größeren ersetzt wurde. Obwohl die Stadt 346 vor Christus von den Römern zerstört wurde, ist anzunehmen, dass der Tempel 4 Jahrunderte darüberhinaus weiter existierte.

Über die Augmented Reality Anwendung wird nun interaktiv die Geschichte des Ortes erzählt: Eine 3D-Rekonstruktion des ersten Tempels überlagert die Hintergrundfotografie der Ausstellung. Verschiedene POI um den Tempel herum öffnen schließlich weitere Medien- und Informationsebenen, beispielsweise über Erdarbeiten, die Tempelerbauung und Fundstücke.

Beide Anwendungen werden auf zwei verschiedenen Geräten, einem Movable Screen und einem UMPC, präsentiert. Der MovableScreen ist stationäres Gerät, bei dem ein Display auf einer Aluminiumsäule montiert ist. In der Anwendung wird das Bild einer Videokamera, die sich auf der Rückseite der Säule befindet, raumfüllend gezeigt und somit ein See-Through-Effekt generiert. Es entsteht förmlich der Eindruck, als ob man durch das Display und die Säule auf das Dahinter schauen kann. Durch Rotieren des MovableScreens kann der Nutzer umherschauen und ganz einfach interagieren: Befindet sich ein POI in der Mitte des Screens, werden Bilder-Slideshows oder Videos und zusätzlich dazu Textelemente mit weiteren Informationen geöffnet.

Über den UMPC wird deutlich, wie diese Applikationen draußen im Freien funktionieren. Auch hier ensteht mit dem See-Through-Effekt der Eindruck, als würde man durch das Display direkt auf die Fotografien im Hintergrund schauen. Wird ein POI mittels eines Fadenkreuzes in der Displaymitte fokusiert, wird auch hier eine Zusatzebene mit Medien und Informationen geöffnet. Berührt man diese mit dem Finger, können Bilder, Texte und Videos fullscreen betrachtet werden. Der Besucher kann dazu den UMPC bequem nach unten halten, sich in Ruhe informieren und später den nächsten POI fokussieren und auswählen.

Die ausgestellten Anwendungen basieren auf Ergebnissen aus dem iTACITUS Projekt. Das Videotracking der beiden vorgestellten Geräte wird durch ein Computer-Vision-Verfahren names “Poster Tracking” erreicht. Hierzu werden spezifische Features der beiden Wandbilder extrahiert und in so genannten Randomized Trees gespeichert, wodurch eine schelle Wiedererkennung vor Ort erreicht wird. Nach der Initialisierung werden Kameraposition und -orientierung durch das frame-to-frame-basierte KLT-Verfahren direkt berechnet.