Die Technologie der Augmented Reality (AR) ermöglicht neue Arten der Visualisierung, indem virtuelle Informationen positionsgetreu in der Kameraansicht der realen Umgebung auf mobilen Endgeräten eingeblendet werden. Auch Vor-Ort-Visualisierungen im Freien können damit einfacher und verständlicher gestaltet werden, z.B. im Kontext von Bauplanungen durch eine realitätsnahe AR-Darstellung von geplanten Bauwerken im realen Landschaftsbild.

Eine große Herausforderung bei der AR-Visualisierung von Geodaten (GeoAR) besteht in der präzisen globalen Lokalisierung des AR-Systems, d.h. bei der Bestimmung von Position und Orientierung (Pose) des Endgeräts in Bezug auf ein geografisches Referenzsystem. Die Genauigkeit der üblicherweise in mobilen Geräten integrierten Lokalisierungssensoren ist für realitätsnahe Visualisierungen meist nicht ausreichend und die Nutzung alternativer Lokalisierungsmethoden daher notwendig.

In dieser Arbeit wird ein flexibles manuelles Lokalisierungsverfahren für Outdoor AR-Anwendungen vorgestellt, welches existierende 3D-Geomodelle (Oberflächenmodelle, Geländemodelle und Stadtmodelle) als virtuelle Repräsentation der Außenumgebung in der AR-Umgebung visualisiert. Durch Interaktion der Nutzer:innen ist anschließend ein Angleichen der virtuellen Umgebung an die reale Welt und somit eine globale Registrierung des AR-Systems möglich.

Die Arbeit diskutiert zunächst die besonderen Herausforderungen der Technologie bei der AR-Visualisierung von Geodaten und präsentiert die Stärken und Schwächen existierender Arbeiten im Bereich der AR-Lokalisierung. Anschließend werden die Hauptkomponenten der entwickelten Methode präsentiert. Dazu zählen insbesondere eine Geodatenverarbeitungskette zur Umwandlung der eingesetzten Geodaten in geeignete AR-fähige Formate sowie die technische und mathematische Beschreibung der entworfenen Methode. Im Rahmen einer praxisnahen Evaluation werden schließlich die Genauigkeit und Bedienbarkeit sowie das Anwendungspotenzial des Verfahrens diskutiert und Handlungsempfehlungen für einen idealen Praxiseinsatz vorgeschlagen.

Der Praxiseinsatz verdeutlicht, dass das manuelle Lokalisierungsverfahren gut dazu geeignet ist, die globale Pose eines mobiles AR-System in unterschiedlichen Umgebungen auf einfache und intuitive Art und Weise zu bestimmen, so dass Outdoor AR-Szenarien mit hohem Realitätsgrad realisiert werden können.