Συντάχθηκε 11-10-2024 14:08
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 14/10/2024 14:00
Λήξη: 14/10/2024 15:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Ιωάννη Σαφράνογλου
με θέμα
Σύστημα Επαυξημένης Πραγματικότητας για Λήψη Αποφάσεων σε Πραγματικό Χρόνο κατά τη Διάρκεια Έκτακτων Περιστατικών Πλημμύρας
An Augmented Reality System for Real-time Decision-Making in Flood Emergencies
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγήτρια Αικατερίνη Μανιά (επιβλέπουσα)
Καθηγητής Αντώνιος Δεληγιαννάκης
Επίκουρος Καθηγητής Νίκος Γιατράκος
Περίληψη
Οι διεπαφές κίνησης για φορετές συσκευές επαυξημένης πραγματικότητας (AR) είναι κρίσιμες για τους διασώστες που κινούνται επί τόπου κατά τη διάρκεια αντιμετώπισης καταστροφών, όπως η διαχείριση έκτακτης ανάγκης από πλημμύρες. Η ενσωμάτωση ζωντανών, σε πραγματικό χρόνο δεδομένων—αντί για στατική πληροφορία—με τη μορφή πρόβλεψης γεγονότων με την πάροδο του χρόνου, χωρίς να υπερφορτώνεται το πεδίο ορατότητας του χρήστη, είναι ζωτικής σημασίας για αποτελεσματική λήψη αποφάσεων. Αυτή η διπλωματική εργασία παρουσιάζει ένα καινοτόμο φορετό σύστημα AR για διαχείριση πλημμυρών, σχεδιασμένο να ενισχύει την επίγνωση της κατάστασης και τη λήψη αποφάσεων για τους διασώστες εν κινήσει. Το σύστημα απεικονίζει δυναμικά τα τρέχοντα και προβλεπόμενα επίπεδα νερού, καθώς και την ταχύτητα και κατεύθυνση του νερού σε συγκεκριμένα μελλοντικά χρονικά διαστήματα, σε πραγματικό χρόνο και ανεξάρτητα από την τοποθεσία, βελτιώνοντας έτσι τη διαχείριση πλημμυρών ενώ οι διασώστες κινούνται. Επιπλέον, σημεία ενδιαφέροντος εμφανίζονται στον ορίζοντα, με εκείνα που είναι πιο πιθανό να χρειάζονται βοήθεια να υποδεικνύονται μέσω χρωματικών διαφοροποιήσεων, επιτρέποντας στους διασώστες να πλοηγούνται και να ανταποκρίνονται πιο αποτελεσματικά σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Το σύστημα διαθέτει επίσης αλληλεπίδραση με βάση το βλέμμα, επιτρέποντας λειτουργία χωρίς χέρια, το οποίο είναι απαραίτητο σε περιβάλλοντα με υψηλές φυσικές απαιτήσεις. Το πρωτότυπο δοκιμάστηκε από επαγγελματίες πυροσβέστες στο Ίνσμπρουκ και το Ντόρτμουντ υπό συνθήκες προσομοιωμένης πλημμύρας. Τα σχόλια από αυτές τις δοκιμές ανέδειξαν το δυναμικό της παροχής ολοκληρωμένης, σε πραγματικό χρόνο AR απεικόνισης για την ενίσχυση των στρατηγικών αντιμετώπισης καταστροφών, με τους συμμετέχοντες να αναφέρουν βελτιωμένη επίγνωση της κατάστασης, ταχύτερη λήψη αποφάσεων και αυξημένη αποδοτικότητα. Αυτή η έρευνα συμβάλλει στον τομέα της διαχείρισης καταστροφών, προσφέροντας μια πρακτική λύση που αξιοποιεί την προηγμένη τεχνολογία AR για να καλύψει τις κρίσιμες ανάγκες των διασωστών σε σενάρια πλημμύρας σε πραγματικό χρόνο.
Abstract
Locomotion interfaces for head-worn augmented reality (AR) devices are critical for rescuers moving on-site during disaster responses, such as flood emergency management. Incorporating live, real-time data—instead of static information—in the form of event forecasting over time without overloading the user’s field of view is crucial for effective decision-making. This thesis presents an innovative head worn AR flood management system designed to enhance situational awareness and decision-making for emergency responders on the go. The system dynamically visualizes present and predicted water levels, as well as water speed and direction at specific future time intervals, in real-time and regardless of location, thereby improving flood management while rescuers are moving. Additionally, points of interest are displayed on the horizon, with those most likely to require assistance indicated by color variations, allowing rescuers to navigate and respond more effectively to emergency scenarios. The system also features gaze-enabled interaction, enabling hands-free operation, which is essential in physically demanding environments. The prototype was tested by professional firefighters in Innsbruck and Dortmund under simulated flood conditions. Feedback from these trials highlighted the potential of providing comprehensive, real-time AR visualization to enhance disaster response strategies, with participants reporting improved situational awareness, faster decision-making, and increased operational efficiency. This research contributes to the field of disaster management by offering a practical solution that leverages advanced AR technology to meet the critical needs of emergency responders in real time flood scenarios.
