Zusammenfassung
Die Technologie der mobilen Augmented Reality (mAR) ermöglicht flexible und realitätsnahe Vor-Ort-Darstellungen geplanter Bauprojekte in ihrer unmittelbaren Umgebung. Dieser Beitrag stellt eine mAR-Anwendung zur dreidimensionalen Visualisierung geplanter Freiflächen-Photovoltaik-Anlagen im Landschaftsbild vor und erläutert die wesentlichen Anforderungen an eine solche App. Außerdem werden die grafische Benutzeroberfläche, die technische Konzeption sowie die Implementierung der App präsentiert. Dabei wird ein manuelles Lokalisierungsverfahren eingesetzt, welches mithilfe eingeblendeter digitaler 3D-Landschaftsmodelle im Kamerabild eine präzise globale Ausrichtung und Positionierung des AR-Systems ermöglicht.
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Literatur
BSW & NABU. (2021). Kriterien für naturverträgliche Photovoltaik-Freiflächenanlagen – Gemeinsames Papier von Bundesverband Solarwirtschaft e. V. & Naturschutzbund Deutschland e. V. (April 2021). https://www.solarwirtschaft.de/wp-content/uploads/2021/04/210428_NABU-BSW-Papier-1.pdf.
BfN. (2020). Erneuerbare Energien Report – Die Energiewende naturverträglich gestalten! Bundesamt für Naturschutz (BfN), 3. Aufl. https://www.bfn.de/sites/default/files/BfN/erneuerbareenergien/Dokumente/bfnerneuerbareenergienreport2019_barrierefrei.pdf.
Arnold, N., Streiffeler, J., & Bruns, E. (2020). Auswirkungen von Solarparks auf das Landschaftsbild – Methoden zur Ermittlung und Bewertung. Kompetenzzentrum Naturschutz und Energiewende (KNE). https://www.naturschutz-energiewende.de/wp-content/uploads/KNE_Auswirkungen-von-Solarparks-auf-das-Landschaftsbild_11-2020.pdf.
Schmidt, C., von Gagern, M., Lachor, M., Hage, G., Schuster, L., Hoppenstedt, A., Kühne, O., Rossmeier, A., Weber, F., Bruns, B., Münderlein, D., & Bernstein, F. (2018). Landschaftsbild & Energiewende – Band 1: Grundlagen. Bundesamt für Naturschutz (BfN).
FED. (2018). Was sind realitätsnahe Visualisierungen? Forum Energiedialog. http://www.energiedialog-bw.de/wp-content/uploads/2018/05/20180420_Handreichung_Visualisierungen_final.pdf.
Burkard, S., Fuchs-Kittowski, F., Abecker, A., Heise, F., Miller, R., Runte, K., & Hosenfeld, F. (2021). Grundbegriffe, Anwendungsbeispiele und Nutzungspotenziale von geodatenbasierter mobiler Augmented Reality. In U. Freitag, F. Fuchs-Kittowski, A. Abecker, & F. Hosenfeld (Hrsg.), Umweltinformationssysteme – Wie verändert die Digitalisierung unsere Gesellschaft? (S. 243–260). Springer Vieweg. https://doi.org/10.1007/978-3-658-30889-6_15.
Rambach, J. R., Lilligreen, G., Schäfer, A., Bankanal, R., Wiebel, A., & Stricker, D. (2021). A Survey on Applications of Augmented, Mixed and Virtual Reality for Nature and Environment. In Proceedings of the 23rd International Conference on Human-Computer Interaction (HCII-2021), Springer. https://arxiv.org/pdf/2008.12024.pdf.
Burkard, S., Fuchs-Kittowski, F., Deharde, M., Poppel, M., & Schreiber, S. (2022). Eine mobile Augmented Reality-Anwendung für die Darstellung von geplanten Windenergieanlagen – Realitätsnahe Visualisierungen für Planungsprozesse und die öffentliche Akzeptanz. In U. Freitag, F. Fuchs-Kittowski, A. Abecker, & F. Hosenfeld (Hrsg.), Umweltinformationssysteme – Wie trägt die Digitalisierung zur Nachhaltigkeit bei? (S. 21–41). Springer Vieweg.
Schmid, F., & Langerenken, D. (2014). Augmented reality and GIS: On the possibilities and limits of markerless AR. In Huerta, J., Schade, S., & Granell, C. (Hrsg.), Connecting a digital europe through location and place. Proceedings of the 17th AGILE International Conference on Geographic Information Science. https://agile-online.org/images/conferences/2014/documents/agile2014_87.pdf.
Schall, G., Zollmann, S., & Reitmayr, G. (2013). Smart Vidente: Advances in mobile augmented reality for interactive visualization of underground infrastructure. Personal and Ubiquitous Computing, 17(7), 1533–1549. https://doi.org/10.1007/s00779-012-0599-x.
Zamir, A. R., Hakeem, A., Van Gool, L., Shah, M., & Szeliski. R. (2018): Large-scale visual geo-localization. Advances in computer vision and pattern recognition. Springer.
Kim, K., Billinghurst, M., Bruder, G., Duh, H., & Welch, G. (2018). Revisiting trends in augmented reality research: A review of the 2nd decade of ISMAR (2008–2017). IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 24(11), 2947–2962. https://doi.org/10.1109/TVCG.2018.2868591.
Liu, R., Zhang, J., Chen, S., & Arth, C. (2019). Towards SLAM-Based outdoor localization using poor GPS and 2.5D building models. IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR2019), (1–7). https://doi.org/10.1109/ISMAR.2019.00016.
Baatz G., Saurer O., Köser K., & Pollefeys M. (2012). Large scale visual geo-localization of images in mountainous terrain. In A. Fitzgibbon, S. Lazebnik, P. Perona, Y. Sato, & C. Schmid (Hrsg.), Computer Vision – ECCV 2012. Lecture notes in computer science (Vol. 7573, S. 517–530). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-33709-3_37.
Kilimann, J. E., Heitkamp, D., & Lensing, P. (2019). An augmented reality application for mobile visualization of GIS-Referenced landscape planning projects. Proceedings of the 17th International Conference on Virtual-Reality Continuum and its Applications in Industry (VRCAI 2019) (Artikel 23, S. 1–5). ACM. https://doi.org/10.1145/3359997.3365712.
Gazcón, N. F., Nagel, J. M. T., Bjerg, E. A., & Castro, S. M. (2018). Fieldwork in Geosciences assisted by ARGeo: A mobile augmented reality system. Computers & Geosciences, 121, 30–38. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2018.09.004.
Soldati, F. (2020). PeakFinder AR. http://www.peakfinder.org/mobile.
Burkard, S., & Fuchs-Kittowski, F. (2020). User-Aided Global Registration Method using Geospatial 3D Data for Large-Scale Mobile Outdoor Augmented Reality. In Proceedings of 2020 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality Adjunct (ISMAR2020) (S. 104–109). https://doi.org/10.1109/ISMAR-Adjunct51615.2020.00041.
Gonzalez Lopez, J. M., Jimenez Betancourt, R. O., Ramirez Arredondo, J. M., Villalvazo Laureano, E., & Rodriguez Haro, F. (2019). Incorporating Virtual Reality into the Teaching and Training of Grid-Tie Photovoltaic Power Plants Design. Applied Sciences, 9(21), 4480. MDPI AG. https://doi.org/10.3390/app9214480.
Baumgartner, F., Carigiet, F., Staiger, P., Gundelsweiler, F., & Bachmann, B. (2020). Augmented Reality supporting the planning processes in PV plants. https://www.zhaw.ch/storage/engineering/institute-zentren/iefe/News/Baumgartner_Hololens-abstract_EUPVSEC2020.pdf.
Benbelkacem, S., Belhocine, M., Bellarbi, A., Zenati-Henda, N., & Tadjine, M. (2013). Augmented reality for photovoltaic pumping systems maintenance tasks. Renewable Energy, 55, 428–437. https://doi.org/10.1016/j.renene.2012.12.043.
Danksagung
Die Autoren bedanken sich beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für die finanzielle Unterstützung im Rahmen des Forschungsprojekts „mARGo“ (Förderkennzeichen 01IS17090A/B). Zudem bedanken sich die Autoren sehr herzlich zum einen beim Bayerischen Landesamt für Umwelt sowie beim Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie für die sehr fruchtbare Zusammenarbeit und Unterstützung sowie zum anderen bei der Bayerischen Vermessungsverwaltung für die Bereitstellung der für die AR-Kalibrierung genutzten 3D-Geodaten.
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Burkard, S., Fuchs-Kittowski, F., Deharde, M., Poppel, M. (2022). Mobile Anwendung zur Visualisierung von geplanten Freiflächen-PV-Anlagen mit mobiler Erweiterter Realität. In: Fuchs-Kittowski, F., Abecker, A., Hosenfeld, F., Ortleb, H., Klafft, M. (eds) Umweltinformationssysteme – Vielfalt, Offenheit, Komplexität. UIS 2022. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-39796-8_5
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