
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Мобильное приложение с дополненной реальностью для изучения астрономии

Работа №	153014
Тип работы	Бакалаврская работа
Предмет	информатика
Объем работы	64
Год сдачи	2020
Стоимость	4800 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	14

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Реферат 3
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Анализ предметной области 8
1.1 Обзор поставленной задачи 8
1.2 Применение дополненной реальности 8
1.3 Обзор существующих приложений 11
1.3.1 Мобильное приложение «Star Walk 2» 11
1.3.2 Мобильное приложение «Stellarium» 13
1.3.3 Мобильное приложение «Star Chart» 14
1.4 Сравнение приложений 15
1.5 Вывод 15
2. Проектирование 17
2.1 Проектирование архитектуры приложения 17
2.1.1 Архитектурный паттерн «Entity-Component-System» 17
2.1.2 Архитектурный паттерн MVVM 18
2.1.3 Паттерн «Репозиторий» для работы с данными 19
2.2 Описание предложенных методов и алгоритмов 20
2.2.1 Каталог звезд HYG 20
2.2.2 Вычисление положения планет при помощи VSOP87 21
2.2.3 Рендеринг на больших масштабах. Алгоритм Floating Origin 24
2.3 Выбор среды разработки 25
2.3.1 Интегрированная среда разработки «Unreal Engine 4» 26
2.3.2 Интегрированная среда разработки «Unity» 28
2.4 Выбор инструментов для работы с дополненной реальностью 29
2.4.1 Qualcomm Vuforia 29
2.4.2 Google ARCore 30
2.4.3 Сравнение технологий 31
2.5 Вывод 32
3. Разработка мобильного приложения 33
3.1 Основные модули приложения 33
3.2 Разработка ядра приложения 34
3.3 Разработка модуля данных 35
3.4 Разработка модуля ECS 38
3.4.1 Общее описание модуля 38
3.4.2 Отрисовка орбит 40
3.4.3 Реализация Floating Origin 41
3.5 Разработка модуля UI 42
3.4 Графический рендеринг 45
3.4.1 Разработка шейдера атмосферы 46
3.4.2 Разработка шейдера черной дыры 50
3.5 Работа с дополненной реальностью 53
3.5.1 Настройка Unity для работы с Vuforia 53
3.5.2 Создание виртуальной сцены для меток 53
3.6 Выводы 55
ГЛАВА 4. РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 61

Введение

Дополненная реальность (AR) — огромный прорыв в обучении и усвоении образовательного материала школьниками и студентами. Эффективность ее использования подтверждается различными тестами и экспериментами, которые показывают эффективные результаты.
Сегодня практически все люди обладают смартфонами. Большинство из них - активные пользователи, которые используют свои гаджеты для обучения, игр, для доступа к социальным платформам. Потенциал объединения смартфонов и дополненной реальности для образования велик, хотя его еще предстоит полностью раскрыть.
Дополненная реальность уже влияет на обычный процесс обучения [1]. В настоящее время мы можем найти отличные примеры использования дополненной реальности в образовании по всему миру. Способность соединять реальность и цифровой контент постоянно совершенствуется, открывая новые возможности для преподавателей и студентов. В дополненной реальности не меняется человеческое видение окружающего мира, а также его восприятие, происходит лишь дополнение реального мира искусственными элементами и новой информацией.
Одной из областей, где дополненная реальность может применяться является астрономия. Астрономия включает в себя наблюдения за небесными телами, такие как звезды, планеты, туманности, звездные скопления и галактики, а также явлениями, происходящими за пределами Земли.
Способы изучения астрономии весьма разнообразны, например, с помощью книг или наблюдения непосредственно с телескопа. Однако оба способа имеют недостатки, например информация в книгах представлена только в виде сухого текста и рисунков. Наблюдение с помощью телескопа потребует довольно больших затрат на приобретение оборудования. Поэтому
одним из наиболее перспективных и доступных способов изучения является использование дополненной реальности.
Таким образом, возможности технологии дополненной реальности позволяют сделать занятия более привлекательными, а информацию - более простой и понятной. Для изучения астрономии есть огромный потенциал - при помощи AR можно визуально воспроизвести процессы, которые трудно или почти невозможно воссоздать средствами реального мира.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В ходе работы была спроектировано и реализовано приложение для изучения астрономии:
• Произведен анализ предметной области, в ходе которого рассмотрена технология дополненной реальности и существующие аналоги
• Произведен анализ технического стека использованного при разработке решения
• Реализован функционала приложения: трехмерная модель планетария, справочная информация, отображение модели небесных тел при помощи дополненной реальности, вычисление положения в зависимости от текущей даты
• Выполнено тестирование
Разработанное приложение обладает большим потенциалом, может быть легко расширено в виду модульной природы и может быть перенесено на многие операционные системы, благодаря архитектуре программы, возможностям языка программирования и среды разработки.

Литература

1. Хабрахабр [Электронный ресурс]: Технологии AR и VR в образовании /
Блок компании Mail.Ru - Режим доступа: https://habr.com/ru/
company/mailru/blog/435996/
2. The Telegraph [Электронный ресурс]: Augmented reality: making sci-fi come
true for the modern military - Режим доступа:
https://www.telegraph.co.uk/education/stem-awards/defence-technology /augmented-reality-in-the-military/
3. ThinkMobiles [Электронный ресурс]: Augmented Reality in Medicine and Healthcare - Режим доступа: https://thinkmobiles.com/blog/augmented-reality- medicine
4. GoodHouseKeeping [Электронный ресурс]: 15 Best Stargazing Apps - Режим доступа: https://www.goodhousekeeping.com/life/g26089673/best-stargazing- apps/
5. Tom’s Guide [Электронный ресурс]: 15 Best stargazing apps for looking at the night sky - Режим доступа: https://www.tomsguide.com/round-up/best- stargazing-apps
6. Stellarium [Электронный ресурс]: Официальный сайт - Режим доступа: https://stellarium.org/ru/
7. Sky&Telescope [Электронный ресурс]: Sky & telescope mobile apps - Режим доступа: https://skyandtelescope.org/sky-and-stargazing-apps/
8. Хабрахабр [Электронный ресурс]: Шаблон проектирования EntityComponent-System — реализация и пример - Режим доступа: https://habr.com/ru/post/343778/
9. Unity3D [Электронный ресурс]: Технологический стек DOTS - Режим доступа: https://unity.com/ru/dots
10. Metanit [Электронный ресурс]: Паттерн MVVM - Режим доступа: https://metanit.com/sharp/wpf/22.1.php
11. Metanit [Электронный ресурс]: Паттерн Repository - Режим доступа: https://metanit.eom/sharp/articles/mvc/11 .php
12. Wikipedia [Электронный ресурс]: Каталог звезд - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB %D0%BE%D0%B3_%D0%B7%D0%B2%D 1 %91 %D0%B7%D0%B4%D0%B D%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BD%D0%B5%D0%B1%D0%B0
13. AstroNexus [Электронный ресурс]: The HYG Database- Режим доступа: http: //www.astronexus.com/hyg
14. Github [Электронный ресурс]: HYG Database - Режим доступа: https://github.com/astronexus/HYG-Database
15. FlargetWins [Электронный ресурс]: Creating a 3D Star Map - Режим
доступа: https://www.flerlagetwins.com/2018/01/creating-3d-star-map-in-
tableau_55.html
... всего 30 источников