title: Outdoors mobile augmented reality for coastal erosion visualization based on geographical data
title: Επαυξημένη πραγματικότητα για κινητές πλατφόρμες για την απεικόνιση παράκτιας διάβρωσης ακτών, βασιζόμενη σε γεωγραφικά δεδομένα
Creators: name: Κατσιοκαλης Μηνας
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2020

description: In this thesis we present a mobile augmented reality application for coastal erosion visualization based on geographical data, at the beach of Georgioupoli in Chania. The main focus of this work is to provide a mean for the 3D on-site visualization of the future state of the beach and increase the awareness of the public audience about the coastal erosion effect that takes place in many coastal areas of the Crete island. In this application we feature two future scenarios in three different locations of the beach. The first scenario is showing the beach under 3.6 meters retreat inland and the second scenario showing the beach under 7.7 meters retreat inland. Both scenarios correspond to the tendency of the beach after the minimum and maximum sea level rise expectation (SLR) in a time interval of 80 years. Advances in mobile technology have brought Augmented Reality to the wider public by utilizing the camera, GPS and inertial sensors present in modern smartphones. Upon visiting these locations a virtual scene is matched to the user's position and after a short process the user can experience the visualization. Position tracking is performed by utilizing the phone’s GPS and the computer vision capabilities of the chosen AR framework. A location aware experience was designed and integrated to ensure the loading of the right content at each location, avoiding unnecessary rendering of graphics and ensuring user is located in the area of Georgioupoli. The application provides a map which can be used to notify the user about the locations of interest as well as to get directions and visit whichever he/she desires. The application makes use of modern AR frameworks and rendering methods for mobile AR development. By combining AR technologies with geo-spatial data we aim to enhance user's understanding of those data and increase people's knowledge on crucial environmental phenomena like coastal erosion, focusing on a high risk area such as Georgioupoli.
description: Σε αυτή τη διπλωματική εργασία παρουσιάζουμε μια εφαρμογή επαυξημένης πραγματικότητας σε κινητές πλατφόρμες για την οπτικοποίηση παράκτιας διάβρωσης βασιζόμενη σε γεωγραφικά δεδομένα που αφορούν την παραλία της Γεωργιούπολης στον νομό Χανίων. Ο κύριος στόχος αυτού του έργου είναι να παρέχει ένα μέσο για την τρισδιάστατη οπτικοποίηση της μελλοντικής κατάστασης της παραλίας και να αυξήσει την ευαισθητοποίηση του κοινού σχετικά με το φαινόμενο παράκτιας διάβρωσης που λαμβάνει χώρα σε πολλές παράκτιες περιοχές του νησιού της Κρήτης. Σε αυτήν την εφαρμογή έχουμε δύο μελλοντικά σενάρια σε τρεις διαφορετικές τοποθεσίες της παραλίας. Το πρώτο σενάριο δείχνει την παραλία με 3,6 μέτρα εισχώρηση στην ενδοχώρα και το δεύτερο σενάριο δείχνει την παραλία με 7,7 μέτρα εισχώρηση. Και τα δύο σενάρια αντιστοιχούν στην τάση της παραλίας μετά την ελάχιστη και τη μέγιστη προσδοκώμενη αύξηση της στάθμης της θάλασσας σε χρονικό διάστημα 80 ετών. Η βελτίωση της τεχνολογίας των κινητών τηλεφώνων έχει δώσει πρόσβαση σε εμπειρίες Επαυξημένης Πραγματικότητας στο ευρύ κοινό, χρησιμοποιώντας την κάμερα, το GPS και τους εσωτερικούς αισθητήρες που υπάρχουν στα σύγχρονα smartphones. Με την επίσκεψη στις τρεις τοποθεσίες, μια εικονική σκηνή αντιστοιχίζεται με την γεωγραφική θέση του χρήστη και μετά από μια σύντομη διαδικασία, ο χρήστης μπορεί να βιώσει την 3D αναπαράσταση. Η καταγραφή της θέσης του χρήστη πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το GPS του τηλεφώνου καθώς και με τους αλγόριθμους υπολογιστικής όρασης του επιλεγμένου εργαλείου AR. Σχεδιάστηκε και ενσωματώθηκε μια εφαρμογή βασιζόμενη στην τοποθεσία για να εξασφαλιστεί η φόρτωση του σωστού περιεχομένου σε κάθε τοποθεσία, αποφεύγοντας την άσκοπη φόρτωση γραφικών στοιχείων καθώς επίσης να διασφαλιστεί ότι ο χρήστης βρίσκεται στην περιοχή της Γεωργιούπολης. Η εφαρμογή παρέχει έναν χάρτη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενημέρωση του χρήστη σχετικά με τις τοποθεσίες ενδιαφέροντος, καθώς και για τη λήψη οδηγιών και την επίσκεψη σε όποια από αυτές επιθυμεί. Η εφαρμογή κάνει χρήση σύγχρονων εργαλείων AR και μεθόδων rendering για ανάπτυξη εφαρμογών σε κινητές πλατφόρμες. Συνδυάζοντας την τεχνολογία AR με γεω-χωρικά δεδομένα στοχεύουμε να βελτιώσουμε την κατανόηση των δεδομένων αυτών από τους χρήστες και να αυξήσουμε την επίγνωση του κοινού για κρίσιμα περιβαλλοντικά φαινόμενα όπως η διάβρωση των ακτών, εστιάζοντας σε μια περιοχή υψηλού κινδύνου όπως η Γεωργιούπολη.