Mixed Reality – System

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system2Das Mixed Reality System ist ein einheitliches System aus echten physikalischen und vollsimulierten Teilen. Wenn man ein Mixed Reality System zum ersten Mal sieht,  fällt das große Display als erstes auf. Auch wenn das Display keinen Einfluss auf das Spiel hat, dient es einerseits als Spielfeld, als auch um den Zuschauern einen Einblick in den simulierten Teil der Welt zu geben. Den physikalischen Teil des Systems machen die Roboter (Eco!BE2008) aus. Damit die Roboter mit dem simulierten Ball interagieren können, muss deren Position bestimmt werden. Dazu hat jeder Roboter einen einzigartigen Marker auf dem Kopf. Eine Kamera filmt das Spielfeld und die  erhaltenen Bilddaten werden analysiert. In den Bildern wird die Position der Marker bestimmt. Diese werden an den Server übermittelt. Der Server simuliert nicht nur den Ball, sondern auch alle Interaktionen mit dem Ball, wie z.B. die Kollision zwischen Roboter und Ball. Die Positionen von jedem Roboter und dem Ball werden von dem Server an die Clients weitergegeben. Die Clients können anhand dieser Daten Befehle an den Server schicken. Die jeweligen Befehle werden, wenn sie den Ball betreffen,  von dem Server direkt ausgeführt oder sie werden via Infrarot an die Roboter geschickt.

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Mixed Reality – Schwerpunkte der Entwicklung

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Im Bereich der Mixed Reality haben wir uns Schwerpunkte für die Forschung und Entwicklung gesetzt.

Vision Tracking

Im Bereich der Mixed Reality ist das Vision Tracking von besonderer Bedeutung. Das Ziel der Mixed Reality ist, es 11 gegen 11 spielen zu können. Da das System aber derzeit noch für 5 gegen 5 ausgelegt ist, muss noch einiges verbessert werden.

Behavoir Management

Da die niedrigeren Funktionen der künstlichen Intelligenz schon sehr gut funktionieren, arbeiten wir derzeit an Behavoirs, also einem rollenbasierten System in dem die Roboter dynamisch ihre Rollen wechseln. Dadurch erhoffen wir uns ein besseres Zusammenspiel der Roboter und ein verbessertes Verhalten.

Reinforced Learning

Auch diesen Bereich der künstlichen Intelligenz nutzen wir und versuchen ihn zu erweitern. Der Vorteil bei selbstlernenden Algorithmen ist es, dass man, obwohl man nicht viel über ein System weiss, dennoch gute Ergebnisse erzielen kann.

Systemoptimierung

Bei dem Mixed Reality System gibt es weitere Möglichkeiten zur Verbesserung. Damit unser Ziel von 11 Spielern pro Seite realisierbar ist, muss auch hier einiges passieren. Dazu gehört unter anderem die Entwicklung langlebigerer Roboter, als auch ein besseres Infrarot.

Humanoid KI-Simulation

In der Robotik ist es üblich mit Simulatoren zu arbeiten. Dies spart Zeit und Geld. Wir nutzen das Mixed Reality System um unsere künstliche Intelligenz für die Humanoiden zu testen und daran zu entwickeln.

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Mixed Reality

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Das entscheidende Merkmal der Mixed Reality Competition ist die Verbindung von virtuellen und physikalischen Elementen. Reale Roboter (Micro Robots) mit einer Grundfläche von ca. 2 cm² und ungefähr 2 cm Höhe spielen auf einem virtuellen Spielfeld mit einem virtuellen Ball.

 

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Einerseits werden Bewegungen durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der beiden Räder erzeugt, andererseits wird der virtuelle Ball indirekt über einen Befehl getreten. Diese Umstände erfordern ein sinnvolles Verknüpfen zweier unterschiedlicher Konzepte:

Das diskrete Verhalten einer virtuellen Welt muss in Einklang mit der komplexen physikalischen Realität gebracht werden. Die Mixed Reality schlägt eine Brücke zwischen Simulation und Realität, um eine Verbindung der Ligen herzustellen. Im dritten Jahr nach Gründung der Mixed Reality werden die Spiele 5 gegen 5 ausgetragen. Erste Tests 7 gegen 7 werden durchgeführt, um mit dem zukünftigen dritten System 11 gegen 11 auf einem maßstabsgerechten Feld spielen zu können.

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