Mixed-Reality Applications in Urban Environments

Bulman, J N; Crabtree, Barry; Gower, Adam; Oldroyd, Amanda; Sutton, Jeannette

doi:10.1007/978-1-84628-429-8_8

Cited by 3 publications

(3 citation statements)

References 3 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…8,[15][16][17] It has a common origin with Virtual Reality (VR) but it differs as it immerses the user in a world with both physical objects and virtual ones. 8,[15][16][17] It has a common origin with Virtual Reality (VR) but it differs as it immerses the user in a world with both physical objects and virtual ones.…”

Section: Interactive Networked Cooperative Ar Applicationsmentioning

confidence: 99%

“…Augmented Reality (AR), also referred to as Mixed Reality, is a technology that layers computer-generated enhancements (eg, images, links to web pages, and 3D objects) on top of the existing reality (ie, physical world). 8,[15][16][17] It has a common origin with Virtual Reality (VR) but it differs as it immerses the user in a world with both physical objects and virtual ones.…”

Section: Interactive Networked Cooperative Ar Applicationsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Optimal configuration of active and backup servers for augmented reality cooperative games

Bujari

Giovanni

Palazzi

2018

Concurrency and Computation

View full text Add to dashboard Cite

Interactive applications as online games and mobile devices have grown in popularity. From their combination, new and interesting cooperative services could be generated. For instance, gamers endowed with Augmented Reality (AR) visors, connected as wireless nodes in an ad-hoc network, can interact with each other while immersed in the game. To enable this vision, we discuss here a hybrid architecture enabling game play in ad-hoc mode instead of the traditional client-server setting. In our architecture, one of the player nodes also acts as the server of the game, whereas other backup server nodes are ready to become active servers in case of network disconnection, ie, due to low energy level of the currently active server. This allows to have a longer gaming session before a disconnection occurs due to energy exhaustion. In this context, the server election strategy with the aim of maximizing network lifetime is not so straightforward. To this end, we have analyzed this issue through a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model considering static network topologies and both numerical and simulation-based analysis shows that the backup servers solution fulfills its design objective. Contemplating for mobility, we present a simulation study employing actual packet routing protocols and discuss the tradeoffs that emerge. KEYWORDSbackup server, MANET, mixed integer linear programming, online game INTRODUCTIONIn recent years, interactive applications such as online games and mobile devices have become more and more popular, generating a huge market.This success is also accompanied by tough technical challenges that have attracted the interest of researchers and practitioners all around the world.Indeed, although online games require only a little amount of bandwidth, their performance is subject to strict per-packet delay requirements and to scalability issues that can be solved only through specific solutions and architectures. 1-3The combination with wireless-enabled mobile devices fosters new gaming scenarios. For instance, think of a multiplayer game based on the user position and proximity, ie, a game that is played outside, on the street, or in courtyards, or close to cultural heritage sites. 4 Players may gather around a certain spot and start a gaming session on their mobile devices, exploiting the device features (eg, connectivity, GPS, gyroscope, etc), rendering the game play more attractive. These applications may be coupled with Augmented Reality (AR), or even with Virtual Reality (VR), through helmets and wireless connectivity so as to enable players to interact with the AR/VR world and with each other (eg, see Figure 1). [5][6][7][8] In these envisioned scenarios, players will be engaged in an outdoor, connectivity-, and proximity-based game. However, in order to enable this scenario, we have to address at least three main issues. First, the main model for networked games is client-server, with the client run by the player's PC and the server located remotely in the Internet. 9-11 Clearly, we could ha...

show abstract

Section: Interactive Networked Cooperative Ar Applicationsmentioning

confidence: 99%

Section: Interactive Networked Cooperative Ar Applicationsmentioning

confidence: 99%

Optimal configuration of active and backup servers for augmented reality cooperative games

Bujari

Giovanni

Palazzi

2018

Concurrency and Computation

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Reactable 31 , an electronic musical instrument that allows users to experiment with sound while enabling pedagogical, entertaining and creative possibilities. The intuitive and didactic aspects of the instrument, having the form of a table, allows the introduction to the musical basics and the creation of digital sounds.…”

Section: March 2 2015mentioning

confidence: 99%

Supporting young children in ambient intelligence environments

Zidianakis¹,

Ζηδιανάκης²

View full text Add to dashboard Cite

Η Διάχυτη Νοημοσύνη (Ambient Intelligence - AmI) αποτελεί το όραμα της κοινωνίας της πληροφορίας του μέλλοντος που απορρέει από την σύγκλιση πανταχού παρόντων υπολογιστικών συστημάτων, της επικοινωνίας και των ευφυών διεπαφών. Πολλές εφαρμογές της Διάχυτης Νοημοσύνης έχουν ως στόχο τη βελτίωση και την υποστήριξη της καθημερινότητας ενός συνόλου ομάδων χρηστών, το οποίο περιλαμβάνει και μη παραδοσιακούς χρήστες διαδραστικών τεχνολογιών όπως είναι τα μικρά παιδιά. Ωστόσο, τα πλεονεκτήματα που προκύπτουν από την εφαρμογή της Διάχυτης Νοημοσύνης για τα μικρά παιδιά δεν έχουν ακόμη εξερευνηθεί σε ικανοποιητικό βαθμό. Η παρούσα διατριβή έχει ως στόχο την δημιουργία ενός περιβάλλοντος Διάχυτης Νοημοσύνης ικανό να υποστηρίξει την ανάπτυξη μικρών παιδιών μέσω του παιχνιδιού. Προκειμένου να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, προτείνεται ένα τεχνολογικό πλαίσιο (framework) για να υποστηρίξει το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και υλοποίηση καινοτόμων παιχνιδιών. Τα παιχνίδια αυτά έχουν τη δυνατότητα να παρακολουθούν και να αξιολογούν τις ικανότητες των παιδιών, ενώ παράλληλα εμπλουτίζουν την εμπειρία του παιχνιδιού καθώς προσαρμόζονται συνεχώς σε αυτές. Παράλληλα, οι ανάγκες των παιδιών για δραστηριότητα, άσκηση και ευχαρίστηση καλύπτονται με το βέλτιστο δυνατό τρόπο, ενώ παράλληλα παρέχονται δυνατότητες για την ενίσχυση της δημιουργικότητας. Το προτεινόμενο τεχνολογικό πλαίσιο υποστηρίζει την δημιουργία έξυπνων παιχνιδιών που μοιράζονται μοναδικά χαρακτηριστικά, όπως: α) είναι προσαρμόσιμα στις ικανότητες των παιδιών, β) έχουν την δυνατότητα να δημιουργήσουν κατάλληλους διαύλους επικοινωνίας με τα παιδιά (λεκτικούς ή μη), γ) δίνουν στα παιδιά τον έλεγχο ώστε με την εξάσκηση να μπορούν να παίξουν αυτόνομα, ενισχύοντας τους με αυτόν τον τρόπο την αίσθηση της αυτοπεποίθησης και την ανεξαρτησίας, δ) αυξάνουν το κίνητρο και ε) μειώνουν τον φόβο της αποτυχίας και του λάθους. Προκειμένου να δημιουργηθεί το προτεινόμενο τεχνολογικό πλαίσιο, οι ενδιαφερόμενοι χρήστες (δηλαδή μικρά παιδιά, οι γονείς τους καθώς και οι ειδικοί στην ανάπτυξη του παιδιού) αρχικά προσδιορίστηκαν και εν συνεχεία έγινε η συλλογή και ανάλυση των απαιτήσεών τους. Με αυτόν τον τρόπο έγινε ο ορισμός των λειτουργικών και μη-λειτουργικών απαιτήσεων, επιτρέποντας τον καθορισμό σεναρίων αλληλεπίδρασης στο πλαίσιο ενός περιβάλλοντος Διάχυτης Νοημοσύνης. Αναφορικά με την υλοποίηση του τεχνολογικού πλαισίου, δημιουργήθηκε μια αρχιτεκτονική διεργασιών βασισμένη σε υπηρεσίες (service-oriented architecture) που περιλαμβάνει επιμέρους υποσυστήματα. Τα επιμέρους υποσυστήματα σχεδιάστηκαν και δημιουργήθηκαν λαμβάνοντας υπόψη μια γενικευμένη αρχιτεκτονική, ούτως ώστε να υποστηρίζουν τον ορισμό και την εξαγωγή διαχείρισης γνώσης, εναλλακτικές τεχνικές αλληλεπίδρασης στο πλαίσιο της Διάχυτης Νοημοσύνης, προσωποποίηση και προσαρμογή. Επιπλέον, το προτεινόμενο τεχνολογικό πλαίσιο υποστηρίζει την αυτόματη εξαγωγή γνώσης σχετικά με τις ικανότητες και της συνολικής ανάπτυξης των παιδιών βάση της παρακολούθησης της αλληλεπίδρασης, ούτως ώστε να προσφέρει ενδείξεις που αφορούν την ανάπτυξή τους σε σχέση με το επίπεδο ωριμότητας των ικανοτήτων τους. Με αυτόν τον τρόπο, η παρεχόμενη τεχνολογική υποδομή επιτρέπει την αναγνώριση τυχόν προβλημάτων ανάπτυξης τα οποία χρήζουν περαιτέρω διάγνωσης και έρευνας. Για το σκοπό αυτό, στους γονείς παρέχονται γενικές πληροφορίες, με έναν ευχάριστο και πρακτικό τρόπο, σχετικά με την σωματική και διανοητική ανάπτυξη των παιδιών τους, καθώς και ενδείξεις πιθανών ανώριμων ικανοτήτων. Τέλος, εκτενή δεδομένα χρήσης καθώς και το πλήρες ιστορικό της αλληλεπίδρασης παρέχονται στους ειδικούς στην ανάπτυξη των μικρών παιδιών για το καθορισμό του αν και κατά πόσο το παιδί κατακτά τα ορόσημα ανάπτυξης. Παράλληλα, η τεχνολογική υποδομή χρησιμοποιείται με τη βοήθεια εργοθεραπευτώνούτως ώστε να δημιουργηθούν καινοτόμοι τρόποι εφαρμογής πρωτοπόρας τεχνολογίας στην πράξη. Στο πλαίσιο ενός περιβάλλοντος Διάχυτης Νοημοσύνης, η χρήση του τεχνολογικού πλαισίου στην πράξη επικυρώθηκε με τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός συνόλου από επαυξημένα αντικείμενα, τα οποία δρουν ως υλικά και ψηφιακά μέσα για να επιτρέψουν την αλληλεπίδραση των παιδιών με το σύστημα. Τα αντικείμενα αυτά περιλαμβάνουν ένα επαυξημένο παιδικό τραπέζι, μια επαυξημένη καρέκλα, ένα ψηφιακό στυλό, ψηφιακά ζάρια, κοκ. Επιπλέον, αρκετά φυσικά αντικείμενα όπως κομμάτια από παζλ, κάρτες αναγνώρισης, παιχνίδια, κοκ., τα οποία δεν περιλαμβάνουν τεχνολογία, εμπλουτίστηκαν και επαυξήθηκαν χρησιμοποιώντας εργαλεία που προφέρει το τεχνολογικό πλαίσιο. Για την παροχή επαυξημένων διόδων επικοινωνίας, διάφορες εφαρμογές δημιουργήθηκαν, όπως ένας τρισδιάστατος εικονικός χαρακτήρας-συμπαίκτης, ψηφιακές αναπαραστάσεις γνωστών παραδοσιακών παιχνιδιών. Οι εφαρμογές αυτές αποτελούν το απαραίτητο ενδιάμεσο λογισμικό το οποίο φιλοξενεί τις νέες διόδους επικοινωνίας που προτείνονται από την παρούσα διατριβή. Για να υποστηριχθούν οι ανάγκες των επιμέρους ομάδων χρήσης (με βάση τις ορισμένες απαιτήσεις τους) τόσο για τους γονείς όσο και για τους ειδικούς στην ανάπτυξη των μικρών παιδιών αναπτύχθηκαν εφαρμογές διαχείρισης των εφαρμογών και των συστημάτων, περιλαμβάνοντας ποικίλες εφαρμογές διαχείρισης περιεχομένου και παρακολούθησης της αλληλεπίδρασης. Τέλος, το τεχνολογικό πλαίσιο αυτό καθαυτό είναι ένα εργαλείο έτοιμο για χρήση από τους προγραμματιστές οι οποίοι επιθυμούν να αναπτύξουν καινοτόμες εφαρμογές που υποστηρίζουν παιγνιώδη αλληλεπίδραση σε περιβάλλοντα Διάχυτης Νοημοσύνης. Με αυτή την έννοια, το τεχνολογικό πλαίσιο παρέχει ένα σύνολο από εργαλεία για την δημιουργία, τον ορισμό αλληλεπίδρασης, παρακολούθησης και ενσωμάτωσης ευφυών επαυξημένων αντικειμένων ούτως ώστε να μειώσουν κατακόρυφα την απαιτούμενη προσπάθεια υλοποίησης. Το τεχνολογικό πλαίσιο έχει εγκατασταθεί στους χώρους προσομοίωσης του κτιρίου Διάχυτης Νοημοσύνης του ΙΤΕ και αξιολογήθηκε σε δύο φάσεις από παιδιά, γονείς και ειδικούς στην ανάπτυξη των μικρών παιδιών, προκειμένου να αναγνωριστούν πιθανά προβλήματα. Η πρώτη φάση της αξιολόγησης έγινε μετά την υλοποίηση της κύριας τεχνολογικής υποδομής, ώστε να υπάρχει μια πρώτη καταμέτρηση της αποδοχής από τους χρήστες και του εργονομικού σχεδιασμού των αντικειμένων. Συμμετέχοντες στην αξιολόγηση ήταν παιδιά τριών έως έξι ετών. Το δεύτερο στάδιο της αξιολόγησης διεξήχθη μετά την περάτωση του συνόλου του τεχνολογικού πλαισίου, ούτως ώστε να αξιολογηθεί η χρησιμότητά του σε κάθε ομάδα χρήσης. Σε αυτό το στάδιο, η βάση χρηστών της αξιολόγησης διευρύνθηκε, περιλαμβάνοντας παιδιά τριών έως έξι ετών, τους γονείς τους καθώς και ειδικούς στην ανάπτυξη των μικρών παιδιών.

show abstract