📄Работа №153014
Тема: Мобильное приложение с дополненной реальностью для изучения астрономии
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
информатика
Объем:
64 листов
Год:
2020
Просмотров:
115
4800
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 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 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.
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.
✅ 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.
• 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.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.