Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ И
ВИЗУАЛИЗАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 7
1.1 Процесс визуализации данных в дополненной реальности 7
1.2 Системы дополненной реальности 10
1.3 Системы визуализации загрязнений на карте 13
1.4 Выводы по главе 16
2 ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ НА ПРИМЕРЕ ARCORE И UNITY 17
2.1 Фундаментальные понятия ARCore и Unity 17
2.2 Геометрические преобразования на плоскости 22
2.3 Геометрические преобразования в пространстве 28
2.4 Аффинные преобразования в пространстве 30
2.5 Выводы по главе 37
3 РЕАЛИЗАЦИЯ ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ВРЕЛНЫХ ВЫБРОСОВ 38
3.1 Формат входных данных о вредных выбросах 38
3.2 Алгоритм визуализации выбросов 41
3.3 Алгоритм Грейнера-Хормана 45
3.4 Алгоритм Винсенти 47
3.5 Получение данных о вредных выбросах по сети 50
3.6 Выводы по главе 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 57
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Файл PolygonManager.cs 59
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Файл CustomMeshVisualizer.cs 63
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Файл polybool.cs 70
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Файл SegmentSelector.cs 79
В современный период времени проблематика загрязнения атмосферного воздуха представляет собой изумительно актуальную задачу. Мельчайшие, невидимые частицы, проникающие в воздушную среду, глубоко проникают в наши легкие и кровеносную систему. Эти загрязнители представляют собой источник примерно трети летальных случаев, связанных с инсультом, хроническими заболеваниями дыхательной системы и легочным раком. Поверхностный озон под воздействием солнечного света, приводит к развитию астмы и хронических заболеваний органов дыхания.
Каждый год, около семи миллионов людей погибает из-за последствий загрязнения атмосферы. Лечение заболеваний, вызванных загазованностью, ежегодно обходится примерно в один триллион долларов.
Загрязнение воздуха представляет серьезную угрозу не только для здоровья человека, но и для окружающей среды. Оно приводит к уменьшению содержания кислорода в океанах, сокращению биоразнообразия и вносит свой вклад в изменение климата.
При этом мы спокойно живём и даже не задумываемся о том, в насколько загрязнённой среде мы живём. Чтобы это продемонстрировать, можно сделать визуализацию количества выбросов. Это позволит лучше контролировать выбросы в конкретных местах.
Целью данной работы является разработка мобильного приложения для визуализации объема выбросов, производимых предприятиями, с использованием передовой технологии дополненной реальности.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
• исследование способов визуализации с помощью дополненной реальности;
• исследование существующих систем дополненной реальности.
В данной дипломной работе было проведено исследование и разработка
приложения с дополненной реальностью на платформе Unity с
использованием AR Core. Целью работы было создание функционального и
интерактивного приложения, способного визуализировать выбросы в
окружающей среде с помощью технологии дополненной реальности.
В процессе работы были достигнуты следующие результаты:
1) произведен анализ аналогичных программных решений на рынке.
Был проведен обзор существующих приложений с дополненной реальностью,
которые решают задачи, связанные с визуализацией выбросов. Этот анализ
позволил определить основные преимущества и недостатки существующих
решений, а также выделить направления для дальнейшего улучшения и
развития;
2) произведен обзор технологии дополненной реальности. Были
изучены основные принципы и концепции AR-технологий, а также
особенности и возможности, предоставляемые AR Core. Этот обзор позволил
получить глубокое понимание технологии и определить ее применимость для
реализации поставленной задачи;
3) произведен обзор алгоритмов и идей реализации программы. Были
изучены различные алгоритмы и подходы, которые могут быть использованы
для отслеживания движения и плоскостей в AR-приложениях. Также были
рассмотрены идеи по визуализации выбросов и их взаимодействию с
окружающей средой. Этот обзор помог определить оптимальные методы и
подходы для реализации поставленной задачи;
4) была реализована программа. На основе полученных знаний и обзора
технологий было разработано и реализовано AR-приложение с дополненной
реальностью. Приложение позволяет пользователю визуализировать выбросы
в окружающей среде с помощью своего мобильного устройства. Была
проведена работа по интеграции Unity и AR Core, а также разработке визуального интерфейса и функциональности приложения. Результатом
работы является функциональное и понятное приложение, способное успешно
взаимодействовать с окружающей средой и предоставлять пользователю
реалистичный опыт взаимодействия с виртуальными объектами.
В заключение, данная дипломная работа представляет значимый вклад в
область разработки приложений с дополненной реальностью на платформе
Unity с использованием AR Core. Результаты работы демонстрируют
возможности и перспективы применения технологии дополненной реальности
для визуализации выбросов и других задач в различных областях, таких как
маркетинг, образование, медицина и туризм.
Однако, следует отметить, что существует потенциал для дальнейшего
улучшения и расширения функциональности приложения. В будущем можно
провести дополнительные исследования и оптимизации алгоритмов
отслеживания движения и плоскостей, а также добавить новые функции и
визуальные эффекты для улучшения пользовательского опыта.
В целом, данная работа представляет собой важный шаг в развитии
приложений с дополненной реальностью на платформе Unity и AR Core, и
может быть использована в качестве основы для дальнейших исследований и
разработок в этой области.
