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Currently, immersive technologies are enjoying great popularity. This trend is reflected in technological advances and the emergence of new products for the mass market, such as augmented reality glasses. The range of applications for immersive technologies is growing with more efficient and affordable technologies and student adoption. Especially in education, the use will improve existing learning methods. Immersive application use visual, audio and haptic sensors to fully engage the user in a virtual environment. This impression is reinforced with the help of realistic visualizations and the opportunity for interaction. In particular, Augmented reality is characterized by a high degree of integration between reality and the inserted virtual objects. An augmented interactive simulation for the determination of the specific charge of an electron will be used as an example to demonstrate how such immersion can be created for users. A virtual Helmholtz coil is used to measure and calculate the e/m constant. The voltage at the cathode for generating the electron beam, but also the voltage of the homogeneous magnetic field for deflecting the electron beam, can be variably controlled by haptic user input. Based on these voltages, an immersive virtual electron beam is calculated and visualized. In this paper, the authors present the conceptual steps of this immersive application and address the challenges associated with designing and developing an augmented and interactive simulation.
Redesigning a curriculum for teaching media technology is a major challenge. Up-to-date teaching and learning concepts are necessary that meet the constant technological progress and prepare students specifically for their professional life. Teaching and studying should be characterized by a student-oriented teaching and learning culture. In order to achieve this goal, consistent evaluation is essential. The aim of the evaluation concept presented here is to generate structured information regarding the quality of content-related, didactic and organizational aspects of teaching. The exchange of opinions between students and lecturers should be encouraged in order to continuously improve the teaching and learning processes.
Licht war für die Menschheit schon immer ein Hilfsmittel zur Orientierung. Das Zusammenspiel zwischen hellen und schattierten Oberflächen macht eine räumliche Wahrnehmung erst möglich. Die Lokalisierung von Lichtquellen bietet darüber hinaus für zahlreiche Anwendungsfelder, wie beispielsweise Augmented Reality, ein großes Potential.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein neuronales Netzwerk zu entwickeln, welches mit Hilfe eines selbst generierten, synthetischen Datensatzes eine Lichtsetzung parametrisiert. Dafür wurden State-of-the-Art Netzwerke aus der digitalen Bildverarbeitung eingesetzt.
Zu Beginn der Arbeit mussten die Eigenschaften der Lichtsetzung extrahiert werden. Eine weitere fundamentale Anforderung war die Aufbereitung des Wissens von Deep Learning.
Für die Generierung des synthetischen Datensatzes wurde eigens ein Framework entwickelt, welches auf der Blender Engine basiert.
Anschließend wurden die generierten Bilder und Metadaten in einem abgewandelten VGG16- und ResNet50-Netz trainiert, validiert und evaluiert.
Eine gewonnene Erkenntnis ist, dass sich künstlich generierte Daten eignen um ein neuronales Netz zu trainieren. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass sich mit Hilfe von Deep Learning Lichtsetzungsparameter extrahieren lassen.
Eine weiterführende Forschungsaufgabe könnte mit dem vorgeschlagenen Ansatzdie Lichtinszenierung von Augmented Reality Anwendungen verbessern.