Συντάχθηκε 06-06-2025 14:45
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 11/06/2025 12:00
Λήξη: 11/06/2025 13:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΧΑΡΑΛΑΜΠΑΚΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
με θέμα
Σχεδιασμός και Υλοποίηση Συστήματος Επαυξημένης Πραγματικότητας για Πλοήγηση, Συντονισμό Ομάδας και Οπτικοποίηση Δεδομένων σε Πραγματικό Χρόνο στις Πυροσβεστικές Επιχειρήσεις
Design and Implementation of an Augmented Reality System for Navigation, Team Coordination, and Real-Time Data Visualization in Firefighting Operations
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγήτρια Μανιά Αικατερίνη (Επιβλέπουσα)
Καθηγητής Γιατράκος Νικόλαος
Καθηγητής Δεληγιαννάκης Αντώνιος
Περίληψη
Αυτή η διπλωματική εργασία διερευνά τις δυνατότητες της τεχνολογίας επαυξημένης πραγματικότητας (AR) για την ενίσχυση της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας των πυροσβεστών σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Η έρευνα επικεντρώνεται στη σχεδίαση και υλοποίηση ενός συστήματος AR που έχει αναπτυχθεί για το Microsoft HoloLens 2, με στόχο την υποστήριξη του επικεφαλής πυροσβεστικών ομάδων κατά τη διάρκεια επιχειρήσεων αντιμετώπισης δασικών πυρκαγιών σε πραγματικό χρόνο.
Το σύστημα ενσωματώνει τις θέσεις GPS των μελών της ομάδας, τις τοποθεσίες των πυρκαγιών σε πραγματικό χρόνο, μια προσομοίωση εξάπλωσης φωτιάς και μετεωρολογικές πληροφορίες σε μια διαδραστική διεπαφή AR που προβάλλει σημαντικές πληροφορίες απευθείας στο οπτικό πεδίο του χρήστη.
Το προτεινόμενο σύστημα είναι κατασκευασμένο με χρήση της πλατφόρμας Unity και του Mixed Reality Toolkit (MRTK3) και περιλαμβάνει χαρακτηριστικά όπως δυναμική διεπαφή χρήστη, τρισδιάστατο χάρτη μέσω της πλατφόρμας Mapbox, λειτουργίες δρομολόγησης και πλοήγησης, καθώς και παρακολούθηση της πυρκαγιάς και των καιρικών συνθηκών σε πραγματικό χρόνο, με απεικόνιση των δεδομένων μέσα στο περιβάλλον επαυξημένης πραγματικότητας. Το σύστημα έχει σχεδιαστεί για να ενισχύει την επιχειρησιακή επίγνωση και να επιτρέπει πιο ασφαλή και αποδοτική διαχείριση των καταστάσεων έκτακτης ανάγκης λόγω πυρκαγιάς.
Το σύστημα αξιολογήθηκε σε συνεργασία με έναν έμπειρο πυροσβέστη, προκειμένου να εκτιμηθεί η χρηστικότητά του και η αποτελεσματικότητά του σε ρεαλιστικά σενάρια. Τα πρώτα σχόλια ανέδειξαν ότι τα χαρακτηριστικά του συστήματος μπορούν να φανούν χρήσιμα σε πραγματικές συνθήκες, βελτιώνοντας την επίγνωση της κατάστασης απο τον χρήστη και τη λήψη αποφάσεων, ενώ δόθηκαν και ορισμένες προτάσεις για περαιτέρω βελτιώσεις.
Συνολικά, η εργασία αυτή αποδεικνύει πώς η τεχνολογία AR μπορεί να αξιοποιηθεί για την υποστήριξη κρίσιμων αποφάσεων και του συντονισμού κατά τη διάρκεια έκτακτων περιστατικών, συμβάλλοντας στην αύξηση της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας των πυροσβεστικών επιχειρήσεων. Η έρευνα συνεισφέρει στο αυξανόμενο επιστημονικό πεδίο των εφαρμογών επαυξημένης πραγματικότητας στη διαχείριση εκτάκτων αναγκών και θέτει τα θεμέλια για μελλοντικές βελτιώσεις σε αυτόν τον τομέα.
Abstract
This thesis explores the potential of augmented reality (AR) technology to enhance the safety and effectiveness of firefighters in emergency situations. The research focuses on the design and implementation of an AR system developed for Microsoft HoloLens 2, aimed at supporting firefighting team leaders during real-time wildfire emergency operations. The system integrates GPS positions of team members, real-time fire locations, a fire spread simulation, and weather information into an interactive AR interface that overlays vital information directly into the user’s field of view.
The proposed system is built using Unity and the Mixed Reality Toolkit (MRTK3), and it includes features such as a dynamic user interface, a 3D map powered by Mapbox, routing and navigation functionality, and real-time monitoring of fire activity and weather data, by visualizing the data in the AR scene. The AR system is designed to enhance operational awareness and enable safer, more efficient management of wildfire emergencies.
The system was evaluated in collaboration with an experienced firefighter to assess its usability and effectiveness in a realistic environment. Initial feedback highlighted that the system’s features could be useful in real-world scenarios to improve situational awareness and decision-making, along with some suggestions
for further improvements.
Overall, this thesis demonstrates how AR technology can be leveraged to support critical decision-making and coordination during emergencies to improve the safety and efficiency of firefighting operations. The research contributes to the growing body of knowledge on AR applications in emergency management and provides a foundation for future developments in this field.
Meeting ID 966 4617 5429
Passcode 360289
