AR digital twins for interactive warehouse navigation
| datacite.contributor.RelatedPerson | Σγάρμπας, Κυριάκος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Φείδας, Χρήστος | |
| datacite.contributor.Supervisor | Μουστάκας, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.author | Χρυσικόπουλος, Θεόφιλος | |
| dc.contributor.other | Chrysikopoulos, Theofilos | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-02T14:43:28Z | |
| dc.date.available | 2025-10-02T14:43:28Z | |
| dc.date.issued | 2025-09-18 | |
| dc.degree | graduateThesis | |
| dc.description.abstract | Augmented Reality (AR) is increasingly being adopted in industrial and logistics settings for its ability to enhance real-world environments with interactive digital content. This thesis presents the development of an AR application for the Meta Quest 3,-built in Unity, that demonstrates a functional prototype for warehouse visualization-and robot simulation. The core objective was to register a digital twin of a warehouse—captured as a point cloud via LiDAR—and enable a virtual storage robot to-autonomously navigate this environment while responding to spatial constraints. Registration is achieved through Meta’s Scene Understanding API by detecting predefined reference objects in the user’s environment. Once aligned, the warehouse-digital twin is rendered using custom GPU shaders optimized for the Quest 3’s mobile hardware. The rendering system allows users to adjust point size and transparency in real time, balancing visual clarity with environmental awareness. A Unity-NavMesh-based agent drives the robot’s motion, allowing it to autonomously move-through the scene while avoiding virtual colliders that correspond to real-world obstacles. To enhance realism, the application incorporates occlusion and shadow casting using the Depth API and shaders of ARFoundation. Virtual objects visually blend into-the physical space, improving immersion and spatial coherence. Wrist-mounted interfaces and controller-based interaction enable users to configure the environment,-place virtual objects, and define navigation constraints. This project demonstrates the feasibility of combining digital twins with real-time-AR interaction and agents with autonomous behavior in a mobile headset context. It-lays the groundwork for future AR applications in logistics, simulation, and spatial-computing environments. | |
| dc.description.translatedabstract | Η Επαυξημένη Πραγματικότητα (AR) υιοθετείται ολοένα και περισσότερο σε βιομηανικά περιβάλλοντα χάρη στην ικανότητά της να ενισχύει τον πραγματικό κόσμο με-διαδραστικό ψηφιακό περιεχόμενο. Η παρούσα διπλωματική παρουσιάζει την ανάπτυξη μίας εφαρμογής AR για το Meta Quest 3, υλοποιημένης σε Unity. Ο βασικός-στόχος ήταν η τοποθέτηση και ευθυγράμμιση ενός ψηφιακού δίδυμου (digital twin)-μίας αποθήκης— καταγεγραμμένου ως point cloud μέσω LiDAR—και η δυνατότητα-ενός εικονικού ρομπότ να πλοηγηθεί αυτόνομα σε αυτό το περιβάλλον, λαμβάνοντας υπόψη χωρικούς περιορισμούς. Η ευθυγράμμιση του ψηφιακού διδύμου επιτυγχάνεται μέσω του Scene Understanding API της Meta, με την ανίχνευση προκαθορισμένων αντικειμένων αναφοράς στο-περιβάλλον του χρήστη. Η απεικόνηση του πραγματοποιείται με την χρήση κατάλληλων GPU shaders, βελτιστοποιημένων για το Quest 3. Το σύστημα απόδοσης επιτρέπει στον χρήστη να ρυθμίζει σε πραγματικό χρόνο το μέγεθος των σημείων και τη-διαφάνεια τους, εξισορροπώντας την οπτική σαφήνεια με την επίγνωση του περιβάλλοντος. ΄Ενας agent βασισμένος στο NavMesh εργαλείο που διαθέτει η Unity καθοδηγεί την κίνηση του ρομπότ, επιτρέποντάς του να κινείται αυτόνομα μέσα στη-σκηνή, αποφεύγοντας εικονικά αντικείμενα που αντιστοιχούν σε πραγματικά εμπόδια. Για την αύξηση του ρεαλισμού, η εφαρμογή ενσωματώνει occlusion τεχνικές και-σκίαση των εικονικών αντικειμένων, αξιοποιώντας το Depth API και shaders του-ARFoundation. Τα εικονικά αντικείμενα ενσωματώνονται οπτικά στον περιβάλλον,-παρέχοντας περισσότερο ρεαλισμό και χωρική συνοχή. Διεπαφές Χρήστη (UIs)-τοποθετημένες στον καρπό επιτρέπουν αλληλεπίδραση, μέσω χειριστηρίου, στους-χρήστες για να διαμορφώνουν το περιβάλλον, να τοποθετούν εικονικά αντικείμενα-και να ορίζουν περιορισμούς στην πλοήγηση του αυτόνουμου πράκτορα. Το έργο αυτό αποδεικνύει τη δυνατότητα δημιουργίας εφαρμογής που συνδιάζει ψηφιακά δίδυμα σε AR περιβάλλον, με ενσωμάτωση πλοηγητών με αυτόνομη συμπεριφορά, η οποία τρέχει σε πραγματικό χρόνο σε φορητή headset συσκευή. Επιπλέον,-θέτει τα θεμέλια για μελλοντικές εφαρμογές AR σε τομείς όπως η προσομοίωση και-διαχείρηση πόρων εντός βιομηχανικού περιβάλλοντος. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/30427 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Greece | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/ | |
| dc.subject | Augmented reality | |
| dc.subject | Digital twins | |
| dc.subject | Registration | |
| dc.subject | Geometry shader | |
| dc.subject | Compute shader | |
| dc.subject | Occlusion | |
| dc.subject | Virtual shadows | |
| dc.subject.alternative | Επαυξημένη πραγματικότητα | |
| dc.subject.alternative | Ψηφιακά δίδυμα | |
| dc.subject.alternative | Ευθυγράμμιση | |
| dc.subject.alternative | Απόκρυψη | |
| dc.subject.alternative | Ψηφιακές σκιές | |
| dc.title | AR digital twins for interactive warehouse navigation | |
| dc.title.alternative | Επαυξημένη πραγματικότητα με ψφιακά δίδυμα για διαδραστική πλοήγηση σε αποθήκες |