Помощь студентам в учебе
Разработка мобильного приложения для AR-навигации на базе открытых картографических данных
|
Реферат 12
Определения, обозначения, сокращения и нормативные ссылки 13
Введение 17
1 Обзор имеющихся навигационных приложений и средств разработки
дополненной реальности 19
1.1 Анализ существующих навигационных приложений 19
1.2 Сравнение средств разработки AR приложений и их возможностей 29
1.3 Обзор навигационных приложений с возможностями дополненной
реальности 35
2 Требования к разрабатываемому приложению и подбор необходимых
средств разработки 42
2.1 Общие требования к программному продукту 42
2.2 Выбор средств для разработки приложения 44
3 Проектирование приложения 47
3.1 Архитектура приложения 47
3.2 Алгоритм преобразования географических координат в локальные 49
3.3 Сохраняемые данные навигационных объектов 52
3.4 Серверная часть 53
3.5 Картографический режим 54
3.6 Режим дополненной реальности (AR-режим) 56
3.7 Переход между режимами приложения 59
4 Результаты разработки приложения 61
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 64
5.1 Предпроектный анализ 64
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 64
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 66
5.1.3 SWOT-анализ 68
5.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 70
5.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования 72
5.2 Инициация проекта 73
5.2.1 Цели и результат проекта 73
5.2.2 Организационная структура проекта 74
5.3 Планирование управления научно-техническим проектом 74
5.3.1 Структура работ в рамках научного исследования 74
5.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ 76
5.4 Бюджет научного исследования 80
5.4.1 Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты (за вычетом
отходов) 80
5.4.2 Расчет затрат на электроэнергию 81
5.4.3 Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ 82
5.4.4 Основная заработная плата 83
5.4.5 Отчисления на социальные нужды 86
5.4.6 Накладные расходы 86
5.4.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 87
5.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 88
5.5.1 Оценка сравнительной эффективности исследования 88
5.5.2 Интегральный показатель эффективности разработки 90
6 Социальная ответственность 92
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 92
6.1.1 Специальные (характерные при эксплуатации объекта исследования, проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства 93
6.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 93
6.2 Производственная безопасность при разработке проектного решения 95
6.2.1 Анализ выявленных вредных и опасных производственных факторов 95
6.2.2 Микроклимат рабочего помещения 96
6.2.3 Вибрация 98
6.2.4 Производственное освещение 99
6.2.5 Монотонность труда, вызывающая монотонию 100
6.2.6 Длительное сосредоточенное наблюдение 101
6.2.7 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание
которой может произойти через тело человека 102
6.2.8 Расчет системы воздухообмена 103
6.3 Экологическая безопасность при разработке проектного решения 104
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях при разработке проектного
решения 105
6.5 Заключение по разделу 107
Заключение 108
Список публикаций студента 109
Список использованных источников 110
Приложение А 113
Приложение Б 115
Приложение В 118
Приложение Г 119
Приложение Д 122
Приложение Е 130
Приложение Ж 133
Приложение И 135
Определения, обозначения, сокращения и нормативные ссылки 13
Введение 17
1 Обзор имеющихся навигационных приложений и средств разработки
дополненной реальности 19
1.1 Анализ существующих навигационных приложений 19
1.2 Сравнение средств разработки AR приложений и их возможностей 29
1.3 Обзор навигационных приложений с возможностями дополненной
реальности 35
2 Требования к разрабатываемому приложению и подбор необходимых
средств разработки 42
2.1 Общие требования к программному продукту 42
2.2 Выбор средств для разработки приложения 44
3 Проектирование приложения 47
3.1 Архитектура приложения 47
3.2 Алгоритм преобразования географических координат в локальные 49
3.3 Сохраняемые данные навигационных объектов 52
3.4 Серверная часть 53
3.5 Картографический режим 54
3.6 Режим дополненной реальности (AR-режим) 56
3.7 Переход между режимами приложения 59
4 Результаты разработки приложения 61
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 64
5.1 Предпроектный анализ 64
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 64
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 66
5.1.3 SWOT-анализ 68
5.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 70
5.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования 72
5.2 Инициация проекта 73
5.2.1 Цели и результат проекта 73
5.2.2 Организационная структура проекта 74
5.3 Планирование управления научно-техническим проектом 74
5.3.1 Структура работ в рамках научного исследования 74
5.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ 76
5.4 Бюджет научного исследования 80
5.4.1 Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты (за вычетом
отходов) 80
5.4.2 Расчет затрат на электроэнергию 81
5.4.3 Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ 82
5.4.4 Основная заработная плата 83
5.4.5 Отчисления на социальные нужды 86
5.4.6 Накладные расходы 86
5.4.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 87
5.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 88
5.5.1 Оценка сравнительной эффективности исследования 88
5.5.2 Интегральный показатель эффективности разработки 90
6 Социальная ответственность 92
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 92
6.1.1 Специальные (характерные при эксплуатации объекта исследования, проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства 93
6.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 93
6.2 Производственная безопасность при разработке проектного решения 95
6.2.1 Анализ выявленных вредных и опасных производственных факторов 95
6.2.2 Микроклимат рабочего помещения 96
6.2.3 Вибрация 98
6.2.4 Производственное освещение 99
6.2.5 Монотонность труда, вызывающая монотонию 100
6.2.6 Длительное сосредоточенное наблюдение 101
6.2.7 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание
которой может произойти через тело человека 102
6.2.8 Расчет системы воздухообмена 103
6.3 Экологическая безопасность при разработке проектного решения 104
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях при разработке проектного
решения 105
6.5 Заключение по разделу 107
Заключение 108
Список публикаций студента 109
Список использованных источников 110
Приложение А 113
Приложение Б 115
Приложение В 118
Приложение Г 119
Приложение Д 122
Приложение Е 130
Приложение Ж 133
Приложение И 135
На сегодняшний день в век информационных технологий особо ценится своевременность передаваемой информации, частью которой является точное местоположение необходимое для ориентирования людей.
Использование AR технологий в данной области позволяет упростить процесс ориентирования ввиду того, что благодаря дополненной реальности навигация происходит по вспомогательным объектам, созданным поверх реального мира. Тем самым это исключает вероятность движения пользователя в неверном направлении и, в конечном счете, приведет его в нужное место. Также благодаря дополненной реальности появляется возможность передачи пользователю определенной информации, которая может быть как рекламного, так и просветительного характера. Таким образом, при использовании данной возможности можно повысить эффективность сервисов организации путем предоставления имеющейся в них информации пользователю в определенном месте.
Целью работы является разработка программного обеспечения (ПО), которое позволит создавать систему навигационных объектов в дополненной реальности для ориентирования в пределах ТПУ.
Разрабатываемое приложение направлено на улучшение учебного процесса и ориентирования студентов в рамках корпусов университета.
В результате исследования было разработано мобильное приложение, которое предоставляет возможность создания системы навигационных объектов в дополненной реальности для ориентирования в пределах ТПУ. Для реализации данной задачи была разработана система, осуществляющая перерасчет между геолокационными координатами и координатами AR- пространства. На основе данной системы навигационные объекты отображаются как в пространстве реального мира, так и на картографическом режиме, в котором на карте помимо самих навигационных объектов отображается и местоположение пользователя.
В рамках дальнейшего развития проекта возможна интеграция создаваемого ПО с сервисами ТПУ, в частности с расписанием учебных занятий в университете. Таким образом, при дальнейшем объединении с расписанием можно будет создать систему объектов, которые будут находиться напротив каждого кабинета, и в них будет отображаться обновляемая информация о текущем занятии в данной аудитории. Из данной информации легко можно будет узнать, какая дисциплина должна проходить в данной аудитории, кто должен ее проводить и для какой группы. А благодаря использованию картографического режима у студентов появится возможность быстрого нахождения необходимой им аудитории.
Актуальность работы заключается в отсутствии доступного решения, оптимизирующего навигацию абитуриентов и студентов по территории Томского политехнического университета, его корпусов и объектов.
Использование AR технологий в данной области позволяет упростить процесс ориентирования ввиду того, что благодаря дополненной реальности навигация происходит по вспомогательным объектам, созданным поверх реального мира. Тем самым это исключает вероятность движения пользователя в неверном направлении и, в конечном счете, приведет его в нужное место. Также благодаря дополненной реальности появляется возможность передачи пользователю определенной информации, которая может быть как рекламного, так и просветительного характера. Таким образом, при использовании данной возможности можно повысить эффективность сервисов организации путем предоставления имеющейся в них информации пользователю в определенном месте.
Целью работы является разработка программного обеспечения (ПО), которое позволит создавать систему навигационных объектов в дополненной реальности для ориентирования в пределах ТПУ.
Разрабатываемое приложение направлено на улучшение учебного процесса и ориентирования студентов в рамках корпусов университета.
В результате исследования было разработано мобильное приложение, которое предоставляет возможность создания системы навигационных объектов в дополненной реальности для ориентирования в пределах ТПУ. Для реализации данной задачи была разработана система, осуществляющая перерасчет между геолокационными координатами и координатами AR- пространства. На основе данной системы навигационные объекты отображаются как в пространстве реального мира, так и на картографическом режиме, в котором на карте помимо самих навигационных объектов отображается и местоположение пользователя.
В рамках дальнейшего развития проекта возможна интеграция создаваемого ПО с сервисами ТПУ, в частности с расписанием учебных занятий в университете. Таким образом, при дальнейшем объединении с расписанием можно будет создать систему объектов, которые будут находиться напротив каждого кабинета, и в них будет отображаться обновляемая информация о текущем занятии в данной аудитории. Из данной информации легко можно будет узнать, какая дисциплина должна проходить в данной аудитории, кто должен ее проводить и для какой группы. А благодаря использованию картографического режима у студентов появится возможность быстрого нахождения необходимой им аудитории.
Актуальность работы заключается в отсутствии доступного решения, оптимизирующего навигацию абитуриентов и студентов по территории Томского политехнического университета, его корпусов и объектов.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было проведено исследование и анализ имеющихся разработок в областях навигации и дополненной реальности.
Было разработано навигационное приложение под платформу Android, реализующее преобразование координат из картографического и AR-режимов для создания системы навигационных объектов, которая отображается в обоих режимах. У каждого объекта данной системы имеется информационная панель, в которой отображаются сохраненные текстовые данные.
Объекты навигационной системы синхронизированы с базой данных на удаленном сервере. При запуске приложения на сервер поступает запрос на получение имеющихся данных объектов, после чего данные записываются в файл на мобильном устройстве. При создании нового объекта на сервер поступает запрос на добавление данных о нем.
Мобильное приложение направлено на улучшение учебного процесса и ориентирование студентов в пределах корпусов ТПУ.
В рамках дальнейшего развития приложения возможна интеграция с другими сервисами ТПУ, расчет оптимального пути до аудиторий, а также сбор аналитики по студентам при использовании приложения.
Было разработано навигационное приложение под платформу Android, реализующее преобразование координат из картографического и AR-режимов для создания системы навигационных объектов, которая отображается в обоих режимах. У каждого объекта данной системы имеется информационная панель, в которой отображаются сохраненные текстовые данные.
Объекты навигационной системы синхронизированы с базой данных на удаленном сервере. При запуске приложения на сервер поступает запрос на получение имеющихся данных объектов, после чего данные записываются в файл на мобильном устройстве. При создании нового объекта на сервер поступает запрос на добавление данных о нем.
Мобильное приложение направлено на улучшение учебного процесса и ориентирование студентов в пределах корпусов ТПУ.
В рамках дальнейшего развития приложения возможна интеграция с другими сервисами ТПУ, расчет оптимального пути до аудиторий, а также сбор аналитики по студентам при использовании приложения.