Augmented reality application for Polimi Leonardo campus using spatial indexing using R Tree

Due to the advent of smart-phones and their ubiquitous nature, there are infinite dimensions of computing which can be introduced to every day life. Augmented reality is currently finding its way into the world of smart-phones expanding its clout on various fields such as Archeology, Arts, Education, Industrial design, Medical etc. One of its primary application areas was navigation and tracking which has become easier to implement due to the various sensors the new smart-phones come with. As most of the modern day smart-phones are embedded with GPS receiver , accelerometer , gyroscope and magnetometer its easier than ever to build an Augmented reality application for a smart-phone. The intention of the thesis is to show one of the many applications of AR in the field of navigation and tracking implemented on a smart-phone. Although Polimi Leonardo campus is not a maze, it can easily confuse the incoming students when they have to find their way to their class rooms. The application designed for android smart-phones would try to help them by tagging the buildings with their names and displaying the information on classrooms they host. The application uses current user location and the direction at which the phone is pointed (which can be known by compass and accelerometer ) and finds the near by buildings. The data about Leonardo campus is already loaded in a SQLite database. The important part of the thesis is how to find the nearest points given a current location. The spatial data which is stored in a SQLite database can be accessed using an R Tree indexing technique which is faster and less expensive than traditional search. Although there exists a spatial SQLite for android , it is complex and requires lot of time and effort to port it to a android application. The solution provided in this document is easier to implement and scalable to support huge datasets. The aim of the application to use location service APIs android SDK provides to map the user location and the near by locations on to the screen. It also provides a feature which shows directions to a location or POI the user wants to reach.

A causa dell'avvento degli smart-phone e della loro natura onnipresente, ci sono infinite dimensioni di calcolo che possono essere introdotte nella vita di ogni giorno. La realtà aumentata sta trovando la sua strada nel mondo degli smart-phone espandendo la sua influenza sui vari campi quali l'archeologia, l'Arte, l'Educazione, il design industriale, la medicina, ecc Una delle sue aree di applicazione primarie era la navigazione e il monitoraggio che è diventato più facile da implementare grazie a sensori di cui i nuovi smart-phone sono dotati. Poiché nella maggior parte degli smart-phone odierni sono integrati ricevitore GPS, accelerometro, giroscopio e magnetometro è più facile che mai a costruire un'applicazione di realtà aumentata per uno smart-phone. L'intento della tesi è quello di mostrare una delle tante applicazioni di AR nel campo della navigazione e il monitoraggio implementato su uno smart-phone. Sebbene Polimi Campus Leonardo non sia un labirinto, i nuovi studenti possono facilmente confondersi quando devono trovare la loro strada per le loro aule. L'applicazione progettata per smart-phone Android si prepone di aiutarli etichettando gli edifici con i loro nomi e la visualizzazione delle informazioni sulle aule che ospitano. L'applicazione utilizza la posizione dell'utente corrente e la direzione in cui il telefono è puntato (che può essere conosciuta grazie alla bussola e all'accelerometro) e localizza gli edifici vicini. I dati relativi al campus Leonardo sono già caricati su un database SQLite. Uno degli obiettivi principali della tesi consiste nello spiegare come trovare i punti più vicini dato una posizione corrente. È possibile accedere ai dati spaziali che vengono memorizzati in un database SQLite utilizzando una tecnica di indicizzazione R Tree, la quale è più rapida e meno costossa di una ricerca tradizionale. Anche se esiste un SQLite spaziale per Android, è complesso e richiede molto tempo e fatica per essere apportato ad un'applicazione Android. La soluzione proposta in questo documento è più facile da implementare e supporta grandi dati. Lo scopo dell'applicazione consiste nell'utilizzare il servizio di posizione fornito da API di Android SDK per mappare la posizione dell'utente e le vicine locations sullo schermo. Esso fornisce anche una funzione che mostra le direzioni da seguire lungo un percorso per arrivare a destinazione.