Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Master's Thesis
Author of thesis: Ing. Tomáš Zaviačič
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: prof. Ing. Martin Čadík, Ph.D.
Reviewer: Ing. Daniel Bambušek
This thesis addresses visual global camera localization for augmented reality applications. The aim of this work is to analyze selected localization methods in a known environment and to propose a system that enables the stable placement of virtual objects in real space using a mobile device. The proposed solution combines global camera localization in a pre-created 3D model of the environment with local device tracking using ARCore. For global localization, the HLoc method was chosen, which utilizes hierarchical search of candidate images, local feature matching, and geometric estimation of the camera pose. Environment reconstruction is performed from standard RGB images using the HLoc tool, which internally uses COLMAP for motion-based structure reconstruction. The work includes a proposal for a client-server architecture, transformations between coordinate systems, and experimental testing of localization and the resulting alignment on proprietary datasets.
visual localization, augmented reality, HLoc, structure-from-motion, COLMAP, ARCore
Date of defence
22.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
C
Process of defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C.
Topics for thesis defence
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Computer Graphics and Multimedia
Study programme
Information Technology and Artificial Intelligence (MITAI)
Specialization
Application Development (NADE)
Composition of Committee
prof. Ing. Jiří Jaroš, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Zdeněk Vašíček, Ph.D. (místopředseda) doc. Ing. Ondřej Lengál, Ph.D. (člen) Ing. Jiří Novák, Ph.D. (člen) Ing. Josef Strnadel, Ph.D. (člen) Ing. Vladimír Bartík, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportprof. Ing. Martin Čadík, Ph.D.
Celkově považuji práci Tomáše Zaviačiče za průměrně kvalitní. Student dokázal vytvořit prototyp aplikace pro prezentaci rozsáhlých budov v rozšířené realitě. K demonstraci funkčnosti musel zachytit nemalé množství obrazového materiálu. Implementovaná aplikace je založena na existujících systémech HLoc (pro globální lokalizaci) a ARCore (pro lokální pózu kamery). Aplikace zatím není ve stavu finálního produktu; např. viditelnost virtuálních objektů není příliš kvalitní. Přesto může tvořit základ pro další práci na podobném tématu.
Zadání této diplomové práce považuji za náročnější. Vizuální lokalizace a orientace kamery v interiérech není dosud obecně vyřešeným problémem. Zadání proto nespecifikuje jednoznačný inženýrský postup vedoucí k řešení. Student podle mého názoru splnil požadavky zadání a vytvořil prototyp aplikace, na jehož základě by bylo možné v práci pokračovat.
Práce byla dokončena v řádném termínu a její obsah byl částečně konzultován s vedoucím.
Student pracoval s literaturou doporučenou vedoucím práce a sám si také dohledával další zdroje.
Student byl během obou semestrů průměrně aktivní, domluvené zprávy o postupu práce ne vždy dodal, ale na konzultace přicházel připraven a termíny dodržoval.
Grade proposed by supervisor: C
Reviewer’s reportIng. Daniel Bambušek
Pan Zaviačič vytvořil funkční prototyp aplikace, která umožní zařízení využívající rozšířenou realitu lokalizovat se vůči předem známému modelu a zobrazit tak předem zadané virtuální objekty. Z doložených materiálů je znát velké množství odvedené práce, ale výsledné řešení působí primárně jako funkční prototyp spíše než jako dotažená uživatelská aplikace. S ohledem na náročnost zadání jde ale celkově o zdařilou práci.
Evaluation level: assignment fulfilled with minor reservations
Ze zadání vyplývá, že se práce měla zaměřit spíše na vizuální lokalizaci ve vnitřních prostorech. Teoretická část se interierům sice věnuje, ale vlastní implementace a ověření probíhají převážně ve venkovních prostředích.
Evaluation level: is within the usual extent
Text práce dodržuje standardní strukturu a jednotlivé kapitoly na sebe logicky navazují. Místy je ale text repetitivní a zbytečně roztříštěný. Například kapitola 4 opakovaně rozebírá rozdílné souřadné soustavy, měřítko a konvence COLMAP/ARCore. Nebo kapitola 5 opakovaně zmiňuje výběr knihovny SceneView.
Jazykově je práce na velmi dobré úrovni. Některé stránky působí typograficky méně upraveně kvůli vynucenému umístění obrázků, což způsobuje vznik prázdných bílých míst, zejména na koncích stran.
Autor cituje 18 kvalitních literárních zdrojů a 11 online zdrojů, které odkazují především na dokumentace použitých nástrojů. Citace v úvodních pasážích teorie jsou spíše řídce použity a některá tvrzení by měla mít jasnější oporu v citacích.
Autor vytvořil funkční řešení pro lokalizaci kamery v předem známých venkovních prostředích. Řešení demonstroval na vybraných prostředích, ve kterých může uživatel interaktivně prohlížet předem lokalizované virtuální objekty v rozšířené realitě. Práce kombinuje netriviální metody, jako tvorbu řídkého modelu prostředí, vizuální lokalizaci prostřednictvím algoritmu HLoc, použití knihovny ARCore pro rozšířenou realitu a přepočet souřadných systémů mezi lokálním modelem tvořeným knihovnou ARCore za běhu a globálním známým modelem. Výsledné řešení má ale spíše charakter funkčního prototypu. Virtuální objekty jsou předem definované v mapových souborech a jejich 3D modely musí být součástí buildu aplikace. Uživatel nemá možnost objekty přidávat ani upravovat a server při lokalizaci vždy vrací celý seznam objektů z dané scény. To je pro demonstrační scénáře přijatelné, ale pro rozsáhlejší praktické nasazení by bylo vhodné doplnit správu obsahu, selektivní načítání objektů a robustnější zpětnou vazbu ke kvalitě lokalizace. Ta se může během používání aplikace znepřesnit, což uživatel nemusí nijak poznat. Pro praktické použití by bylo dobré automatizovaně jednou za čas systém relokalizovat.
Výsledky práce mohou sloužit jako velmi dobrý základ pro rozvoj jakékoli uživatelské aplikace využívající rozšířenou realitu v rozsáhlých prostředích.
Evaluation level: more difficult assignment
Zadání hodnotím jako obtížnější, neboť vyžaduje kombinaci netriviálních postupů vizuální lokalizace kamery, rozšířené reality a zobrazení modelů v rozsáhlých prostředích.
Grade proposed by reviewer: C
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová