Navegación en interiores con realidad aumentada: descripción general de los sistemas y soluciones de seguimiento disponibles

Navegación en interiores con realidad aumentada: descripción general de los sistemas y soluciones de seguimiento disponibles

Cómo usar el posicionamiento interior de manzanas, balizas bluetooth, GPS o posicionamiento basado en brújula para la navegación interior de realidad aumentada

El punto de partida de una aplicación de navegación es establecer un sistema de coordenadas permanente, solo entonces podemos anclar información virtual en el mundo físico. Los sistemas de seguimiento utilizados para comprender el espacio 3D y el movimiento del usuario dentro de él. ¿Pero cuál usar?

El lanzamiento de ARKit de Apple y ARCore de Google mejoró significativamente la solidez de las aplicaciones de RA, ofreciendo una experiencia de RA sin problemas y sin esfuerzo. Aún así, en el tema de la orientación espacial, hay un obstáculo más que superar: la referencia del mundo real. El sistema de coordinación creado por ARKit o ARCore tiene su origen en la ubicación del usuario en el momento en que se inició el seguimiento, lo que da como resultado diferentes coordenadas con cada inicio de la aplicación. Para establecer un sistema de coordenadas permanente, la aplicación necesita saber dónde debe ubicarse el espacio virtual dentro del entorno del mundo real. Dependiendo del escenario, hay varias tecnologías para ayudarnos con eso.

El uso de marcadores de imágenes o códigos QR ayudaría a proporcionar un sistema de coordenadas permanente, pero no son la opción favorita de todos. Los sistemas de reconocimiento visual (SLAM) disponibles actualmente no funcionan en áreas más grandes. Google VPS hace este trabajo muy bien, pero desafortunadamente no está disponible como SDK.

Sistemas de posicionamiento

Existen varios enfoques de posicionamiento en interiores que proporcionan una coordenada 2D o 3D que luego se puede usar con el sistema de seguimiento de fusión ViewAR. El sistema de fusión de seguimiento ViewAR recopila múltiples posiciones menos precisas y las combina con la curva de movimiento proporcionada por ARKit / ARCore.

Mapas interiores de Apple

La tecnología de posicionamiento en interiores de Apple utiliza pasivamente una infraestructura Wi-Fi existente y no requiere implementación de hardware adicional. Esta tecnología logra el posicionamiento con precisión de medidor en espacios interiores mediante el uso de patrones de radiofrecuencia (RF) de sus puntos de acceso Wi-Fi. Esto funciona muy bien en áreas públicas con muchos puntos de acceso wifi.

Balizas Bluetooth

Las balizas son pequeños «remitentes» de señales Bluetooth, montados en la pared o el techo en toda su ubicación a una distancia de 10-20 metros (30-60 pies). Dependiendo de qué balizas oye el dispositivo y qué tan fuerte es la señal, calcula una posición estimada. Usando balizas, puede estimar una posición con una precisión de 5-10 metros.

La brújula tiene derivas masivas en interiores y no es tan ideal para RA. Los sistemas de posicionamiento basados ​​en brújula convierten esta desventaja en una ventaja. Miden la deriva de una brújula en ciertas posiciones y rutas y las usan para posicionarse. Los usuarios tienen que caminar de 10 a 30 metros para recoger la deriva de la brújula en múltiples posiciones en busca de una coincidencia con los datos recopilados. Los sistemas basados ​​en brújula proporcionan una precisión de alrededor de 5-10 metros, lo que los hace casi tan precisos como las balizas Bluetooth, con la desventaja de que el usuario tiene que moverse para posicionarse. Idealmente, combina balizas Bluetooth con deriva basada en brújula.

Antenas de techo Bluetooth

Antenas direccionales de baliza Quuppa

Las antenas direccionales de Bluetooth, también conocidas como sistemas de localización en tiempo real (RTLS), están montadas en el techo para permitir el seguimiento en tiempo real de etiquetas, teléfonos inteligentes y tabletas con Bluetooth de baja energía (BLE), con una precisión de nivel centimétrico. Las antenas miden la dirección horizontal y el ángulo vertical de una señal de radio transmitida por una etiqueta y ordenan calcular la posición de la etiqueta. Dichas instalaciones son un poco más complejas que las balizas estándar, ya que cada antena está cableada con cables de red. Aún así, este enfoque es muy preciso y también puede rastrear dispositivos industriales u otros dispositivos que tienen la etiqueta adjunta. También hay variantes para exteriores de este sistema que tienen un alcance de unos pocos cientos de metros (pocos cientos de pies) que tienen una precisión menor.

GPS

En entornos al aire libre, el GPS se puede utilizar para el posicionamiento, proporcionando una salida con una precisión de 5-15 metros. También podemos combinarlo con el reconocimiento visual de edificios para tener superposiciones RA precisas.

Reconocimiento visual y sistemas SLAM

La localización y el mapeo simultáneos (SLAM) es una tecnología que permite construir y actualizar un mapa de un entorno desconocido al mismo tiempo que realiza un seguimiento de la ubicación de un agente dentro de él. La aplicación aprende cómo se ve un entorno, crea una nube de puntos y se reubica basándose en esto. La mayoría de los sistemas solo funcionan en áreas más pequeñas (200 metros cuadrados / 2000 pies cuadrados) y el entorno no debe cambiar. Actualmente, ViewAR está probando e integrando nuevos sistemas que también funcionan para áreas más grandes.

Marcadores / Códigos QR

Colocar marcadores y guardar una ubicación de ese marcador le permite a la aplicación saber dónde está el usuario. Para algunos escenarios, es muy útil usar códigos QR para el posicionamiento en interiores ya que los usuarios deben conocer las aplicaciones de navegación y el código QR se usa para el enlace de descarga de la aplicación. Dependiendo del tamaño del marcador, los usuarios pueden caminar una distancia de 30 metros después de filmar un código QR con una deriva de 0,5-1,0 metros. Este enfoque es simple, no requiere instalaciones complejas y funcionará de manera estable.

Sistemas de seguimiento – Tabla comparativa

Nombre Tipo Exactitud Configuración (1 = fácil, 5 = difícil) Costos Usabilidad Works / w ViewAR Tracking Fusion System
Balizas Bluetooth 2D Los 3-8m 3 PS +++ Y
Brújula basada 2D Los 5-10m 4 4 $$ ++ Y
Mapas interiores de Apple 2D Los 4-8m 3 PS + Y
Antenas de techo 2D 10-50cm 5 5 $$$ +++ Y
GPS 2D Los 5-15m 1 PS ++ Y
Reconocimiento visual / SLAM 3D / 6DoF El 10-30cm 4 4 $$ + Y
Marcadores / códigos QR 3D / 6DoF Los 5-15cm 1 PS ++ Y

Cada una de las tecnologías anteriores tiene sus propias fortalezas y debilidades. Los sistemas de posicionamiento 2D (GPS, balizas, antenas de techo, sistema de posicionamiento en interiores de Apple) funcionan bastante bien, pero vienen con alta latencia, baja precisión y sin información de altura. Los marcadores y el reconocimiento visual son difíciles de escalar y requieren la interacción del usuario.

Sistema de fusión de seguimiento ViewAR

El sistema ViewAR Tracking Fusion recopila múltiples 2D con baja precisión y los combina con el movimiento del dispositivo. El sistema incluso puede combinar múltiples entradas 2D como el posicionamiento interior de Apple, balizas, antenas de techo y posicionamiento basado en brújula considerando cada precisión. Con esto, podemos obtener una pose rastreada (6 grados de libertad – 6DoF) y también aumentar significativamente la precisión de los sistemas de seguimiento utilizados hasta 10 veces.

Navegación en interiores con realidad aumentada: descripción general de los sistemas y soluciones de seguimiento disponibles | 5

ViewAR Fusion Tracking System es compatible con las siguientes tecnologías:

  • Sistema de posicionamiento interior de Apple
  • GPS
  • Balizas Bluetooth
  • Antenas de techo Bluetooth
  • Sistemas de reconocimiento visual y SLAM
  • Marcadores / Códigos QR

Con el SDAR de ViewAR, puede utilizar todas las entradas de seguimiento anteriores y crear aplicaciones RA personalizadas. Debido a que ViewAR System se está ampliando y manteniendo continuamente, su aplicación siempre podrá usar las últimas y mejores tecnologías. También puede probar varios sistemas de seguimiento y descubrir cuál funciona mejor para su ubicación y sus usuarios.

Plantillas de navegación interior de ViewAR

Actualmente, ofrecemos dos plantillas de aplicaciones con navegación interior RA:

Una plantilla de navegación interior / exterior con la guía y asistencia de un personaje virtual que puede reemplazarse con su propio modelo de personaje personalizado. Las rutas se definen a través de una interfaz de administración basada en navegador o se crean directamente dentro de la aplicación. Una variedad de tecnologías de rastreo están disponibles para ofrecer el enfoque correcto para cada escenario de ubicación. La plantilla se puede ampliar con las funciones de AI chatbot y admite entrada de texto y voz.

Industria 4.0 – Navegación en interiores y asistencia remota

Una aplicación integral para la industria. Combina las características más necesarias: navegación interior / exterior, asistencia remotay seguimiento de objetos. Enriquecido con la interfaz de administración de usuarios y tareas, permite mantener la información en un entorno coherente.

Visto en www.viewar.com