Character Animation in AR: Character Animation in AR: a mobile application development study
作者: Sukanya Bhattacharjee, Parag Chaudhuri
分类: cs.HC, cs.GR
发布日期: 2024-06-15
💡 一句话要点
开发AR应用，重现汉皮古城人物动画场景，用于文化遗产数字化保护。
🎯 匹配领域: 支柱八：物理动画 (Physics-based Animation)
关键词: 增强现实 文化遗产 移动应用 数字化保护 人物动画
📋 核心要点
- 现有方法难以让游客身临其境地体验古代文化遗产，缺乏便捷的可视化手段。
- 利用移动AR技术，在真实场景中叠加虚拟内容，实现古城场景的数字化重建与可视化。
- 开发了交互式AR应用，允许用户在任意尺度创作场景，并在实地进行可视化体验。
📝 摘要（中文）
文化遗产的数字化保护是计算机图形学和视觉算法的主要应用之一。AR/VR技术的进步，凭借其强大的可视化能力，为文化遗产保护提供了一个有趣的视角。利用这些技术来数字化地重建遗产地和艺术品正成为一种流行的趋势。印度数字遗产（IDH）项目旨在重现维查耶那加尔王朝（公元1336-1646年）期间卡纳塔克邦汉皮的遗产地，该项目由科学技术部（DST）于几年前启动。该项目的参与者已经开展了大量工作，包括对该遗址进行勘测，收集关于汉皮生活地理和历史信息，创建汉皮建筑物和人物的3D模型以及许多其他相关任务。该项目的一个主要部分是让参观汉皮的游客通过任何手持设备可视化古代汉皮人民的生活。基于这样的需求，基于移动AR的平台自然成为开发此类应用程序的选择。我们通过开发一个基于AR的移动应用程序为该项目做出了贡献，该应用程序重现了汉皮维鲁帕克沙集市的场景，包含两个组件：以任何比例增强虚拟内容创作场景，以及通过到达增强的物理位置来可视化相同的场景。我们开发了一个交互式应用程序，用于数字化地重建古代汉皮。虽然这项工作的重点不是从头开始创建任何静态或动态内容，但它展示了在真实场景中创建的内容的一个有趣的应用。
🔬 方法详解
问题定义：该论文旨在解决如何利用增强现实技术，让游客能够更直观、更生动地体验古代文化遗产的问题。现有方法通常依赖于静态的图像或视频展示，缺乏互动性和沉浸感，难以让游客真正感受到历史场景的氛围。
核心思路：论文的核心思路是利用移动设备的AR功能，将预先创建的3D模型和动画人物叠加到真实的汉皮遗址场景中，从而实现古城场景的数字化重建。通过AR技术，游客可以在现实环境中看到古代人物的活动，从而获得更具沉浸感的体验。
技术框架：该应用包含两个主要模块：一是场景创作模块，允许用户以任意比例放置和调整虚拟内容；二是场景可视化模块，当用户到达汉皮遗址的特定位置时，应用会自动加载并显示相应的AR场景。整体流程包括：3D模型和动画的创建、AR场景的设计、移动应用的开发和部署、以及用户在实地进行AR体验。
关键创新：该论文的关键创新在于将AR技术应用于文化遗产的数字化保护和展示，提供了一种更具互动性和沉浸感的体验方式。与传统的静态展示相比，AR技术能够让游客更直观地了解古代文化，从而提高文化遗产的吸引力和影响力。
关键设计：该论文侧重于AR应用的整体架构和用户体验设计，并没有详细描述3D模型创建、动画制作或AR跟踪等底层技术细节。关键设计包括：如何根据地理位置信息触发AR场景、如何优化AR场景的渲染性能以保证流畅的用户体验、以及如何设计用户界面以方便用户进行场景创作和可视化。
🖼️ 关键图片
📊 实验亮点
该论文的主要亮点在于展示了一个基于AR的移动应用，用于重现汉皮古城的场景。虽然论文没有提供具体的性能数据或对比基线，但它展示了AR技术在文化遗产保护和展示方面的潜力。通过该应用，游客可以在真实的汉皮遗址中看到古代人物的活动，从而获得更具沉浸感的体验。
🎯 应用场景
该研究成果可应用于文化遗产旅游、历史教育、博物馆展览等领域。通过AR技术，游客可以更直观地了解历史文化，学生可以更生动地学习历史知识，博物馆可以更具吸引力地展示文物。未来，该技术还可以扩展到其他文化遗产地，为文化遗产的保护和传承做出贡献。
📄 摘要（原文）
Digital preservation of the cultural heritages is one of the major applications of various computer graphics and vision algorithms. The advancement in the AR/VR technologies is giving the cultural heritage preservation an interesting spin due to its immense visualization ability. The use of these technologies to digitally recreate heritage sites and art is becoming a popular trend. A project, called Indian Digital Heritage (IDH), for recreating the heritage site of Hampi, Karnataka during Vijaynagara empire ($1336$ - $1646$ CE) has been initiated by the Department of Science and Technology (DST) few years back. Immense work on surveying the site, collecting geographical and historic information about the life in Hampi, creating 3D models for buildings and people of Hampi and many other related tasks has been undertaken by various participants of this project. A major part of this project is to make tourists visiting Hampi visualize the life of people in ancient Hampi through any handy device. With such a requirement, the mobile AR based platform becomes a natural choice for developing any application for this purpose. We contributed to the project by developing an AR based mobile application to recreate a scene from Virupaksha Bazaar of Hampi with two components - author scene with augmented virtual contents at any scale, and visualize the same scene by reaching the physical location of augmentation. We develop an interactive application for the purpose of digitally recreating ancient Hampi. Though the focus of this work is not creating any static or dynamic content from scratch, it shows an interesting application of the content created in a real world scenario.