Was ist die AR-Sandbox?

AR steht für Augmented Reality. Das bedeuted, dass Teile der Realität im Computer verarbeitet werden, und dann dementsprechend virtuelle Teile hinzugefügt werden. Bei unserer Sandbox wird also die Oberfläche des Sandes über eine 3D-Kamera, die in der Mitte über der Sandbox hängt, aufgenommen und vom Computer in Karte verschieden hoher Punkte umgewandelt. Nach dieser Umwandlung erstellt der Computer daraus eine topografische Karte, in der diese Höhen anhand verschiedener Farben sichtbar gemacht werden. Diese Karte wird dann mit dem Beamer wieder auf den Sand projeziert und sieht so aus, als würde man einen echten Berg in einer Landschaft formen. Ebenso nimmt die Kamera auch Gesten auf und kann es in der Simulation regnen lassen, wenn man seine Hand über die Sandbox hält. So entstehen neben Bergen und Tälern auch Flüsse und Seen.

Wie wird die Sandbox bedient?

Die Sandbox lässt sich grundsätzlich einfach und Intuitiv bedienen. Man muss lediglich den Sand zu den Landschaften formen, die man haben will. Möchte man es regnen lassen, hält man seine Hand einfach über die Stelle an der es regnen soll.
Zudem gibt es noch ein paar weitere Funktionen. Soll das Wasser zum Beispiel wieder ablaufen, kann man dies über die Taste 2 veranlassen. Ansonsten kann man es auch noch mit der Taste 1 wieder Regnen lassen.

Wie ist die Sandbox aufgebaut?

Das Projekt der AR-Sandbox beruht auf folgendem bereits existierenden Projekt:
https://web.cs.ucdavis.edu/~okreylos/ResDev/SARndbox/
Dort sind bereits alle Skripte fertig und auch Pläne, wie die Sandbox auszusehen hat. Somit blieb uns "nur" noch die vergleichsweise leichte, aber dennoch nicht zu unterschätzende Aufgabe, die Skripte für den Computer verständlich zu machen (zu kompilieren) und die Sandbox zu konstruieren. Anschließend mussten wir dann die Software und die Hardware zusammenführen, indem wir die Sandbox kalbrierten.
Mehr Informationen zum Aufbau und zum Code der Sandbox gibt es hier.

Warum ist die Sandbox heute nicht in Betrieb?

Da die AR-Sandbox mehrere passend abgestimmte Bauelemente, wie die technische Hardware, Software, einen Sandkasten und eine entsprechende Halteung für den Beamer und die Kamera benötigt, mussten wir uns die Arbeit aufteilen. Während die Software von Samuel Tellmann, mit den oben genannten Abhängigkeiten vorbereitet wurde, kümmerte sich Johannes Zumdohme um den selbst gebauten Sandkasten. Herr Bauer übernahm die Organisation des Projektes. Die Halterung für den Projektor und die Kamera entstand in Kooperation mit der Johannesburg. Leider stellte sich beim ersten Testen heraus, dass die Halterung nicht richtig war. Deshalb kann das ganze System nun nicht das korrekte Ergebnis erzielen.

Wie ist das Projekt zustande gekommen?

Auf dieser Seite haben wir einmal die Entstehung des Projektes in den einzelnen Phasen genauer beschrieben. Grob gesagt lässt sich Projekt dabei in drei Schritte unterteilen:

1. Das Herunterladen und Kompilieren der Software.
2. Das Aufbauen der Hardware.
3. Das Zusammenführen der Software und der Hardware.

Schritt 1: Software vorbereiten

Als erstes musste, nachdem die notwendige Hardware, der Computer und die Kamera, besorgt waren, das entsprechende Programm auf dem Computer installiert werden. Die Software musste also zum Glück nicht komplett neu geschrieben werden. Dennoch war die Installation keineswegs so leicht, wie das einfache Installieren irgendeiner App. Der öffentliche Code ist nämlich in einer Programmiersprache namens "C++" geschrieben. Es handelt sich dabei um eine kompilierte Programmiersprache. Das bedeutet, dass das, was der Programmierer in dieser Programmiersprache schreibt, zuerst von einem sogenannten Compiler erst für den Computer verständlich übersetzt werden muss. Erst dabei entsteht dann eine Datei, die man dann auch tatsächlich ausführen kann. Dieser Schritt wird einem für gewöhnlich bei Projekten wie diesem nicht abgenommen, muss also selbst ausgeführt werden. Zudem müssen alle Programme, die installiert sein müssen, damit die Software läuft, auch wieder selbst installiert werden. Wenn dabei ein Programm (auch "Abhängigkeit" genannt) veraltet ist, muss man von der Dokumentation abweichen und selbst Alternativen suchen.

Schritt 2: Aufbauen der Hardware

Im ersten Schritt hatten wir ja bereits den Computer und die Kamera. Das reichte um die nötige Software zu installieren. Im zweiten Schritt musste dann aber noch die letztliche Sandkiste selbst gebaut werden, ebenso wie der Beamer besorgt werden musste. Den Beamer konnte Herr Bauer kaufen. Die Sandkiste gab es allerdings nicht in dem Format, in dem wir sie brauchten. Also musste Johannes die Sandkiste selbst tischlern. So hatten wir dann die Holzkiste. Allerdings fehlt da dann noch die Halterung für die Kamera und den Beamer. Dafür war dann die Johannesburg zuständig, die dass Metallgerüst zusammengebaut hat.

Schritt 3: Zusammenführen beider Komponenten

Dies ist der Schritt, an dem unser Projekt bisher leider gescheitert ist. Eine genauere Beschreibung der Hintergründe gibt es auf der Startseite.