Unterwasserwelten im Deutschen Museum erforschen mit innovativen AR Erlebnissen.
Ein Video zur Anwendung steht bereit unter der folgenden Adresse: https://bit.ly/ar-dmu-dexperio
Diese AR-Anwendung ist entstanden im Verbundprojekt museum4punkt0 – Digitale Strategien für das Museum der Zukunft, Teilprojekt "3D-Digitalisierung und –Visualisierung". Weitere Informationen: www.museum4punkt0.de.
Das Projekt museum4punkt0 wird gefördert durch die Beauftragte der Bundesregierung für Kultur und Medien aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.
Die AR Erlebniswelt wurde für eine Austellungsinsel im Deutschen Museum im Bereich der Meeresbiologie-Ausstellung konzipiert, bei der das Tauchbot JAGO im Vordergrund steht. Die Anwendung ist für die Verwendung im Museum gedacht, ist aber auch außerhalb des Museumskontextes erlebbar. Weitere Hinweise hierzu finden sich in der Anwendung.
Das Projekt verfolgt das Ziel, verschiedene AR Erlebnisformen in einem Anwendungskontext erlebbar zu machen. Details zu den einzelnen Teilanwendungen finden sich untenstehend.
Vielen Dank an dieser Stelle zur Bereitstellung des JAGO 3D Modells durch das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. https://www.geomar.de/zentrum/einrichtungen/tlz/jago/uebersicht/
Die Gesamtanwendung wurde für die Veröffentlichung in diesem Repository in vier Teilprojekte zerlegt.
Anmerkung: Die technischen Hinweise zur jeweiligen Anwendung finden sich in eigenen Readme-Dateien in den entsprechenden Projektverzeichnissen.
AR-Erlebnistyp "Erweiterte Visualisierung/Präsentation" -> AR-Stage Experience
Ran an's Steuer - Hier lernst Du mit der JAGO Ab- und Aufzutauchen.
SZENARIO: In diesem Teil der Anwendung erhalten die Besucher eine 3D Präsentation des Unterwasserfahrzeuges JAGO auf der Ausstellungsfläche, zusammen mit wissenswerten Fakten in Form einer interaktiven und multimedialen Präsentation.
INTERAKTION: Die Besucher haben über ein bereitgestelltes Tablet die Möglichkeit, das Unterwasserboot JAGO in der Mitte der Ausstellungsfläche zu platzieren und sich über verschiedene 3D Ansichten zusammen mit multimedialen Visualisierungslementen (Bildern, Video, Text) zu informieren. Informationen wählt er über Hotspots am 3D Objekt aus oder über Navigationsbuttons auf dem Tablet.
MEHRWERTE: Die Besucher können das derzeit gar nicht als reales Objekt ausgestellte Exponat auf einer virtuellen AR Bühne erkunden, die inmitten des Exponates entsteht. Neben verschiedenen Visualisierungsmöglichkeiten von JAGO in 3D und der Erklärung des Objektes selbst entsteht für das Museum die Möglichkeit, das Exponat um eine Vielzahl von Zusatzinformationen und Visualisierungsformen zu bereichern. Im Rahmen des museum4punkt0 Projektes können außerdem verschiedene Optionen zur Generierung von 3D Daten verglichen werden: von photogrammetrischen Verfahren basierend auf einem Miniaturmodell, über die manuelle Nachmodellierung bis hin zur Optimierung/Konvertierung von ursprünglichen 3D Konstruktionsdaten. Siehe hierzu unten den Punkt Anmerkungen.
TECHNIK: Das AR Tracking für die Erkennung der Präsentationsfläche im Exponat kann über Marker- oder Ground-Plane Erkennung realisiert werden. In der umgesetzten Version kommt ein speziell für das Projekt angefertigter Marker (Plakat in der Größe 50 x 70 cm) zum Einsatz. Der Marker als Bild ist hier zu finden: Download
Zum Teilprojekt DMU-DMX-Abtauchen
AR-Erlebnistyp: "Exploration im Raum"-> AR Portal Experience
Hast Du Lust, das JAGO Tauchboot von innen zu erkunden? Steig einfach ein!
SZENARIO: In diesem Teil der Anwendung erhält der Benutzer die Möglichkeit, den Innenraum der JAGO anhand des 3D-Modells in annähernder Live-Größe, basierend auf einem 360° Panorama zu erkunden.
INTERAKTION: Der Besucher platziert zunächst das 3D-Modell der JAGO im Raum an einer geeigneten Stelle. Anschließend kann er den Innenraum der JAGO über das "Betreten" durch die Luke der JAGO erkunden.
MEHRWERTE: Der Besucher hat über diesen AR-Portal Ansatz die Gelegenheit, den Innenraum eines Ausstellungsobjektes zu erkunden, was ohne die reale Bereitstellung des entsprechenden Objektes - hier der JAGO - in Lebensgröße sonst nicht möglich wäre. Grundsätzlich erhält das Museum über den Einsatz von AR-Portalen die Möglichkeit, den vorhandenen Raum im Museum virtuell zu erweitern und explorative Ausstellungerlebnisse für eine Vielzahl von virtuellen Exponaten anzubieten, die in der realen Ausstellungsfläche entweder keinen Platz hätten bzw. bzgl. der Verfügbarkeit der Objekte evtl. gar nicht real verfügbar wären.
TECHNIK: Das AR-Portal basiert auf dem Zusammenspiel eines 3D-Modells und einer 360° Innenraum-Aufnahme. Betritt der Benutzer den Innenraum - dies wird durch einen Proximity-Trigger und die Bewegung des Benutzers im Raum gesteuert - wechselt die Anzeigeperspektive von dem AR-Modus (Kamera + 3D Modell) in die Panoramaanzeige der 360° Innenraum-Aufnahme. Die Bewegung des Tablets wird über die Gyro-Sensoren getrackt und dadurch die Position des Tablets und damit der Betrachtung im Innenraum-Panorama geändert. Beim Benutzer entsteht so der Eindruck, dass der sich tatsächlich im inneren des Tauchbootes bewegt.
Zum Teilprojekt DMU-DMX-Erkunden
AR-Erlebnistyp "Greifbare Objektexploration" -> AR-Cube Experience
Erlebe verschiedene Meeresobjekte hautnah. Greif einfach zu!
SZENARIO: In diesem Teil der Anwendung erhalten die Besucher die Möglichkeit, die hinter Glaszylindern verborgenen Ausstellungsobjekte mittels AR Technologien im Wortsinne zu "begreifen".
INTERAKTION: Die Besucher verwenden hierzu neben einem Tablet einen AR-Cube der als AR Marker fungiert und auf den das gewählte Objekt mittels AR projeziert wird. Der Cube hat in etwa die Größe eines Rubik-Cube Würfels und kann somit gut in der Hand gehalten und bewegt werden. Dadurch ergibt sich ein "Mixed-Reality" Erlebnis, welches einen intensiven Erlebniseindruck aus der Kombination des haptischen und visuellen Effekts ermöglicht.
MEHRWERTE: Der Besucher kann die sonst hinter Glas verborgenen Objekte im Wortsinne "begreifen" und erhält ein intensiveren Erlebniseindruck mit haptischen, visuellen und zusätzlichen informativen Elementen. Dem Museum werden Möglichkeiten an die Hand gegeben, zusätzliche Fakten und Erlebnisformate zu bestehenden Exponaten anzubieten und im Rahmen des museum4punkt0 Teilprojektes die Akzeptanz einer neuen 3D Visualisierungsform auszutesten.
TECHNIK: Die Funktionalität basiert auf klassischer AR-Markererkennung, angewandt auf ein geometrisches Objekt, dem AR Cube. Für die Realisierung kam als Technologie die MERGE Cube Plattform zum Einsatz (https://mergevr.com/cube?cr=2735), die entsprechende Hard- und Software bereitstellt. Für
Zum Teilprojekt DMU-DMX-Begreifen
AR-Erlebnistyp "Gamification im Ausstellungsbereich" -> AR-Arena Experience
Gehe auf Beutefang! Sammle Meeresobjekte auf einer Actionfahrt mit der JAGO.
SZENARIO: In diesem Teil der Anwendung wandelt sich der Ausstellungsbereich in eine AR-Game Arena, die den Besuchern die Möglichkeit gibt, kurz auf Unterwasserjagd mit dem Tauchboot JAGO zu gehen, und dabei Objekte vom Meeresgrund einzusammeln.
INTERAKTION: Der Besucher hat über ein bereitgestelltes Tablet die Möglichkeit, das Unterwasserboot JAGO in der Mitte der Ausstellungsfläche zu platzieren und nach dem Spielstart das Boot so zu drehen, dass er die in unregelmäßigen Abständen aufblinkenden Meeresobjekte über einen Fangstrahl einsammeln kann. Die im Exponat platzierten Glaszylinder werden hierbei als Zielbereiche verwendet.
MEHRWERTE: Der Besucher hat über diesen Gamification Ansatz die Möglichkeit, vorher erlerntes Wissen spielerisch "in Action" zu erleben. Das Deutsche Museum kann austesten, wie Gamification Anwendungen mittels AR im Vergleich zu anderen AR Anwendungsformaten ankommen.
TECHNIK: Das AR Tracking für die Erkennung der Präsentationsfläche im Exponat kann über Marker- oder Ground-Plane Erkennung realisiert werden.
Zum Teilprojekt DMU-DMX-Beutefang
Ansprechpartner: Thomas Fickert
E-Mail: hello@dexperio.net
Der Sourcecode wurde für den Test der verschiedenen AR-Erlebnisse im Rahmen eines Prototypen entwickelt. Dabei Stand primär im Vordergrund, die gewünschten Funktionen lauffähig abzubilden und nicht den Code hinsichtlich Struktur und Aufbau vergleichbar einer Produduktivanwendung zu optimieren.
Code und Dokumentation in diesem Repositorium wurden begutachtet durch TICE Software UG (haftungsbeschränkt) (https://tice.software/de/).
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