Realtà aumentata e applicazioni mobili a supporto della pianificazione urbanistica

In the last years there has been a growing interest about Augmented Reality technologies. This is mainly due to the fact that this technology has a natural integration with mobile technologies, and therefore the wide availability of wearable devices has boosted the range of applications that can benefit from AR. Current Augmented Reality applications are however mainly developed for indoor use. Outdoor Augmented Reality applications, although present, have usually a lot of constraints that severly limit their practical use. In this work we will focus on Outdoor Augmented Reality applied for Architectural purposes. More specifically, we propose a study on the application of Augmented Reality technologies to support the visualization of architectural projects in an outdoor environment, as a support for urban planning. Our work mainly focus on overcoming the limitations present in previous applications, improving the best solutions currently available. The most important requirements we want to tackle are the accuracy of the pose of augmented content in the real environment, the immersivity of the user experience, and the interaction between the system and the physical reality. Our work includes an in depth of analysis of the requirements of AR applications for urban planning, the combination of various Augmented Reality techniques, the integration of proximity technology and sensors to improve the Augmented Reality process, and the implementation of an Android application to validate the proposed methodology. The feasibility of the proposed solution has been validated on various projects proposing possible improvements to the Politecnico of Milano main campus. This work has been developed with the support of JOL S-Cube Laboratory. Testing process has been realized in collaboration with Urban Simulation Laboratory of Politecnico di Milano.

La Realtà Aumentata è una tecnologia che negli ultimi anni ha visto un crescente interesse, non solo per la sua naturale integrazione con i dipositivi mobili, come smartphone e tablet, dovuta alle particolari modalità di fruizione, ma anche perchè costituisce una naturale interfaccia per i dispositivi di ultima generazione, i cosiddetti wearable. Le applicazioni attuali della Realtà Aumentata sono numerose anche se prevalentemente molto semplici e orientate all’utilizzo in un contesto indoor. Le applicazioni in spazi aperti ancorché esistenti presentano numerose limitazioni e significativi svantaggi. In particolare in questo lavoro ci vogliamo soffermare su un particolare contesto di applicazione della Realtà Aumentata all’aperto, ovvero quello della progettazione urbana. In questo contesto, ci proponiamo di sviluppare soluzioni alternative al problema del posizionamento del contenuto digitale in uno spazio aperto, analizzandone vantaggi e svantaggi rispetto allo stato dell’arte. In particolare andremo a studiare le concrete potenzialità di applicazione di questa tecnologia in contesto urbano analizzando e descrivendone vincoli e requisiti. Inoltre vogliamo soffermarci su alcuni requisiti che nel caso della Realtà Aumentata applicata ad uno spazio urbano risultano di particolare importanza come la precisione del posizionamento, l’immersività dell’esperienza dell’utente e l’interazione del contenuto digitale con la realtà fisica. Le soluzioni presentate sono state progettate per tener conto dell’esigenza dell’utente di potersi muovere il più liberamente possibile nello spazio in considerazione. Quanto proposto in questo lavoro è uno studio sull’utilizzo e l’applicabilità in tale contesto delle tecnologie della Realtà Aumentata. Proponiamo inoltre un metodo di interazione fra realtà digitale e fisica basato sull’uso di semplici sensori di recente sviluppo, i beacon. Il risultato di tale studio è la realizzazione di una applicazione Android in grado di consentire la visualizzazione di un progetto urbano in Realtà Aumentata nel luogo stesso in cui dovrà essere realizzato. Questo lavoro è stato sviluppato in collaborazione con il laboratorio JOL SCube, Smart Social Spaces. Le tecniche da noi proposte sono state infine testate e validate applicandole ad un progetto di riqualificazione di via Celoria sviluppato dal Laboratorio di Simulazione Urbana, del Politecnico di Milano.