An augmented reality pipeline to create scenes with coherent illumination using textured cuboids

Shadows and illumination play an important role when generating a realistic scene in computer graphics. Most of the Augmented Reality (AR) systems track markers placed in a real scene and retrieve their position and orientation to serve as a frame of reference for added computer generated content, thereby producing an augmented scene. Realistic depiction of augmented content with coherent visual cues is a desired goal in many AR applications. However, rendering an augmented scene with realistic illumination is a complex task. Many existent approaches rely on a non automated pre-processing phase to retrieve illumination parameters from the scene. Other techniques rely on specific markers that contain light probes to perform environment lighting estimation. This study aims at designing a method to create AR applications with coherent illumination and shadows, using a textured cuboid marker, that does not require a training phase to provide lighting information. Such marker may be easily found in common environments: most of product packaging satisfies such characteristics. Thus, we propose a way to estimate a directional light configuration using multiple texture tracking to render AR scenes in a realistic fashion. We also propose a novel feature descriptor that is used to perform multiple texture tracking. Our descriptor is an extension of the binary descriptor, named discrete descriptor, and outperforms current state-of-the-art methods in speed, while maintaining their accuracy.

Realidade aumentada aplicada em bibliotecas: multiplicidade no acesso a informação

Conceitua Realidade Aumentada do ponto de vista histórico de vários autores e como surgiu esse segmento através da evolução tecnológica até os dias atuais. Aborda seu funcionamento, como também, seus sistemas e aplicações em diversos campos de pesquisas e estudos científicos. Diferencia Realidade Aumentada de Realidade Virtual, visando melhor esclarecimento entre ambas na intenção de descaracterizá-las com uma única “realidade”. Apresenta a Realidade Aumentada e sua aplicação dentro de um contexto de uma unidade de informação, promovendo uma melhor interação com os usuários e as adaptações pelas quais as bibliotecas terão que passar futuramente para se adequarem a “explosão” tecnológica. Descreve o funcionamento da biblioteca ARToolKIT, baseada em RA e suas principais etapas de funcionamento para visualização de objetos virtuais em 3D. Exemplifica os benefícios que uma unidade de informação, que utiliza Realidade Aumentada, promove aos usuários portadores de deficiência, além de sua inclusão no meio digital e sua inserção no mercado de trabalho

Odometria visual baseada em técnicas de structure from motion

Visual Odometry is the process that estimates camera position and orientation based solely on images and in features (projections of visual landmarks present in the scene) extraced from them. With the increasing advance of Computer Vision algorithms and computer processing power, the subarea known as Structure from Motion (SFM) started to supply mathematical tools composing localization systems for robotics and Augmented Reality applications, in contrast with its initial purpose of being used in inherently offline solutions aiming 3D reconstruction and image based modelling. In that way, this work proposes a pipeline to obtain relative position featuring a previously calibrated camera as positional sensor and based entirely on models and algorithms from SFM. Techniques usually applied in camera localization systems such as Kalman filters and particle filters are not used, making unnecessary additional information like probabilistic models for camera state transition. Experiments assessing both 3D reconstruction quality and camera position estimated by the system were performed, in which image sequences captured in reallistic scenarios were processed and compared to localization data gathered from a mobile robotic platform

Realidade aumentada aplicada em bibliotecas: multiplicidade no acesso a informação

Conceitua Realidade Aumentada do ponto de vista histórico de vários autores e como surgiu esse segmento através da evolução tecnológica até os dias atuais. Aborda seu funcionamento, como também, seus sistemas e aplicações em diversos campos de pesquisas e estudos científicos. Diferencia Realidade Aumentada de Realidade Virtual, visando melhor esclarecimento entre ambas na intenção de descaracterizá-las com uma única “realidade”. Apresenta a Realidade Aumentada e sua aplicação dentro de um contexto de uma unidade de informação, promovendo uma melhor interação com os usuários e as adaptações pelas quais as bibliotecas terão que passar futuramente para se adequarem a “explosão” tecnológica. Descreve o funcionamento da biblioteca ARToolKIT, baseada em RA e suas principais etapas de funcionamento para visualização de objetos virtuais em 3D. Exemplifica os benefícios que uma unidade de informação, que utiliza Realidade Aumentada, promove aos usuários portadores de deficiência, além de sua inclusão no meio digital e sua inserção no mercado de trabalho