Hauswiesner Stefan
Dipl.-Ing. Dr.techn.
Forum Technik und Gesellschaft Förderpreisträger 2013
Kategorie Dissertationen
2. Preis
Titel
Effiziente Bild-basierte Augmentierungen
Kurzfassung
Ziel dieser Dissertation war die Erforschung und Entwicklung einer virtuellen Umkleidekabine. Diese befreit den Benutzer beim Kleidungskauf vom Umziehen. Der Spiegel einer Umkleidekabine wird durch einen Bildschirm ersetzt, in dem sich der Benutzer mit der gewünschten Bekleidung sieht. Die Kleidungsstücke sind dem Körper angepasst und folgen den Bewegungen. Eine einfache Geste genügt, um eine andere Farbe, einen anderen Schnitt oder ein anderes Kleidungsstück anzuzeigen. Zu diesem Zwecke entwickelten wir den Prozess der bildbasierten Augmentierung. Dieser erlaubt es ein aktuelles Bild des Benutzers mit vorab erstellten bildbasierten Repräsentationen der gewünschten Objekte in Echtzeit zu erweitern. Weiters erforschten wir echtzeitfähige 3D-Rekonstruktions- und Renderingmethoden, die speziell für Personen qualitativ hochwertige Ergebnisse liefern. Die komplexe Form und Topologie des menschlichen Körpers ist dabei ein Problem. Diese Komplexität erzeugt einen Rechenaufwand, der für herkömmliche Rekonstruktionsmethoden nicht ausrechend schnell zu bewältigen ist. Daher entwickelten wir neuartige Methoden, welche die zeitliche Kohärenz von Bildsequenzen nutzen um die Rekonstruktion substanziell zu beschleunigen. Durch Kombination der im Laufe dieser Dissertation entwickelten bildbasierten Anzeigeverfahren geht ein virtuelles Kleidungsstück nahtlos in das Bild des Benutzers über und ermöglicht somit eine bisher nicht realisierbare Anwendung: die virtuelle Umkleidekabine.
persönliche Begründung der gesellschaftlichen Relevanz
Das Design, die Herstellung und der Markt für Bekleidung sind große Wirtschaftszweige mit über 80 Milliarden Euro Jahresumsatz in Europa. Es herrscht starker Konkurrenzdruck und Hersteller und Händler versuchen daher, die Bedürfnisse ihrer Kunden möglichst gut zu erfüllen, unter anderem durch guten Kundenservice und ansprechende Gestaltung der Geschäfte. Eine Unannehmlichkeit für Kunden besteht aber nach wie vor: das Anziehen und Ausziehen der Kleidungsstücke. Es ist umständlich, vor allem für ältere Menschen, und unter Umständen sogar unhygienisch. Eine virtuelle Umkleidekabine kann dem Kunden diese Arbeit abnehmen. Die Financial Times betitelt die Technologie als den Next Big Trend. Sie kann z.B. in Flagship-Stores und Einkaufszentren dazu dienen, Kunden anzuziehen und bei der Kleidungswahl zu unterstützen. Gleichzeitig erzeugt unsere Technologie ein 3D-Modell, das dem Benutzer auch zu Hause am PCTablet oder unterwegs mit dem Smartphone eine realitätsnahe Kleidungssimulation ermöglicht. Diese Funktion kann in bestehende Webshops integriert werden und erlaubt dem Kunden ein Kleidungsstück besser zu beurteilen. Das kann Versandhäusern und Webshops helfen die Retourquoten zu senken. Aus diesen Gründen entwickeln viele namhafte Modehäuser und Versandhändler virtuellen Umkleidefunktionen. Die angebotenen Lösungen sind aber sehr simpel und verwenden üblicherweise Models oder künstliche Avatare zur Anzeige. Benutzer wollen aber wissen, wie sie selbst in der gewünschten Bekleidung aussehen. Die von uns entwickelte Technologie basiert daher auf Kamerabildern des Benutzers und der Kleidungsstücke, was eine photo¬realistische Darstellungsqualität am Körper des Benutzers ermöglicht. Im Rahmen des Projekts hat Stefan Hauswiesner an 19 Publikationen in internationalen Konferenzbänden und erstklassigen Journalen mitgewirkt. Eine vollständige Liste befindet sich am Ende des Lebenslaufs. Alle Methoden und Anwendungen wurden insbesondere auf die Akzeptanz von Benutzern ohne technische Ausbildung untersucht. Zu diesem Zweck wurden unsere Systeme im Rahmen der Langen Nacht der Forschung 2012 (siehe Foto rechts) und mehreren Open Lab Night Events vielen Menschen zugänglich gemacht. Das Feedback war durchwegs positiv und es bestand großes Interesse an der alltäglichen Nutzung „magischer“ Spiegel und virtueller Umkleidekabinen. Auf großes Interesse stießen wir auch auf Seiten der Wirtschaft. Im Rahmen des Projekts entstand eine Kollaboration mit Intel, welche Stefan Hauswiesner ein 2-monatiges Forschungspraktikum in Kalifornien ermöglichte. Weitere Firmenpartner waren JCL Logistics und Batoro Systems GmbH, welche besonders von der Erzeugung akkurater Körpermodelle zur Vermessung profitierten. In Zukunft ist eine weitere Kollaboration mit den Partnern sowie eine Unternehmensgründung geplant, um die entstandene Technologie zu vermarkten und einem breiten Publikum zugänglich zu machen.
Kategorie Dissertationen
2. Preis
Titel
Effiziente Bild-basierte Augmentierungen
Kurzfassung
Ziel dieser Dissertation war die Erforschung und Entwicklung einer virtuellen Umkleidekabine. Diese befreit den Benutzer beim Kleidungskauf vom Umziehen. Der Spiegel einer Umkleidekabine wird durch einen Bildschirm ersetzt, in dem sich der Benutzer mit der gewünschten Bekleidung sieht. Die Kleidungsstücke sind dem Körper angepasst und folgen den Bewegungen. Eine einfache Geste genügt, um eine andere Farbe, einen anderen Schnitt oder ein anderes Kleidungsstück anzuzeigen. Zu diesem Zwecke entwickelten wir den Prozess der bildbasierten Augmentierung. Dieser erlaubt es ein aktuelles Bild des Benutzers mit vorab erstellten bildbasierten Repräsentationen der gewünschten Objekte in Echtzeit zu erweitern. Weiters erforschten wir echtzeitfähige 3D-Rekonstruktions- und Renderingmethoden, die speziell für Personen qualitativ hochwertige Ergebnisse liefern. Die komplexe Form und Topologie des menschlichen Körpers ist dabei ein Problem. Diese Komplexität erzeugt einen Rechenaufwand, der für herkömmliche Rekonstruktionsmethoden nicht ausrechend schnell zu bewältigen ist. Daher entwickelten wir neuartige Methoden, welche die zeitliche Kohärenz von Bildsequenzen nutzen um die Rekonstruktion substanziell zu beschleunigen. Durch Kombination der im Laufe dieser Dissertation entwickelten bildbasierten Anzeigeverfahren geht ein virtuelles Kleidungsstück nahtlos in das Bild des Benutzers über und ermöglicht somit eine bisher nicht realisierbare Anwendung: die virtuelle Umkleidekabine.
persönliche Begründung der gesellschaftlichen Relevanz
Das Design, die Herstellung und der Markt für Bekleidung sind große Wirtschaftszweige mit über 80 Milliarden Euro Jahresumsatz in Europa. Es herrscht starker Konkurrenzdruck und Hersteller und Händler versuchen daher, die Bedürfnisse ihrer Kunden möglichst gut zu erfüllen, unter anderem durch guten Kundenservice und ansprechende Gestaltung der Geschäfte. Eine Unannehmlichkeit für Kunden besteht aber nach wie vor: das Anziehen und Ausziehen der Kleidungsstücke. Es ist umständlich, vor allem für ältere Menschen, und unter Umständen sogar unhygienisch. Eine virtuelle Umkleidekabine kann dem Kunden diese Arbeit abnehmen. Die Financial Times betitelt die Technologie als den Next Big Trend. Sie kann z.B. in Flagship-Stores und Einkaufszentren dazu dienen, Kunden anzuziehen und bei der Kleidungswahl zu unterstützen. Gleichzeitig erzeugt unsere Technologie ein 3D-Modell, das dem Benutzer auch zu Hause am PCTablet oder unterwegs mit dem Smartphone eine realitätsnahe Kleidungssimulation ermöglicht. Diese Funktion kann in bestehende Webshops integriert werden und erlaubt dem Kunden ein Kleidungsstück besser zu beurteilen. Das kann Versandhäusern und Webshops helfen die Retourquoten zu senken. Aus diesen Gründen entwickeln viele namhafte Modehäuser und Versandhändler virtuellen Umkleidefunktionen. Die angebotenen Lösungen sind aber sehr simpel und verwenden üblicherweise Models oder künstliche Avatare zur Anzeige. Benutzer wollen aber wissen, wie sie selbst in der gewünschten Bekleidung aussehen. Die von uns entwickelte Technologie basiert daher auf Kamerabildern des Benutzers und der Kleidungsstücke, was eine photo¬realistische Darstellungsqualität am Körper des Benutzers ermöglicht. Im Rahmen des Projekts hat Stefan Hauswiesner an 19 Publikationen in internationalen Konferenzbänden und erstklassigen Journalen mitgewirkt. Eine vollständige Liste befindet sich am Ende des Lebenslaufs. Alle Methoden und Anwendungen wurden insbesondere auf die Akzeptanz von Benutzern ohne technische Ausbildung untersucht. Zu diesem Zweck wurden unsere Systeme im Rahmen der Langen Nacht der Forschung 2012 (siehe Foto rechts) und mehreren Open Lab Night Events vielen Menschen zugänglich gemacht. Das Feedback war durchwegs positiv und es bestand großes Interesse an der alltäglichen Nutzung „magischer“ Spiegel und virtueller Umkleidekabinen. Auf großes Interesse stießen wir auch auf Seiten der Wirtschaft. Im Rahmen des Projekts entstand eine Kollaboration mit Intel, welche Stefan Hauswiesner ein 2-monatiges Forschungspraktikum in Kalifornien ermöglichte. Weitere Firmenpartner waren JCL Logistics und Batoro Systems GmbH, welche besonders von der Erzeugung akkurater Körpermodelle zur Vermessung profitierten. In Zukunft ist eine weitere Kollaboration mit den Partnern sowie eine Unternehmensgründung geplant, um die entstandene Technologie zu vermarkten und einem breiten Publikum zugänglich zu machen.