Оглавление 1
Введение 3
Постановка задачи 6
Актуальность 6
Цель дипломной работы 7
1. Дополненная реальность 9
1.1. Определение дополненной реальности 9
1.2. Классификация систем дополненной реальности 10
1.3. Устройства дополненной реальности 13
1.3.1. Дисплеи 13
1.3.2. Устройства ввода 14
1.3.4. Компьютер 15
1.4. Взаимодействие с пользователем в системах дополненной реальности.
Интерфейсы 16
1.4.1. Материальный интерфейс 16
1.4.2. Совместный интерфейс 17
1.4.3. Гибридный интерфейс 17
1.4.4. Мультимодальный интерфейс 18
1.5. Обзор существующих программных решений 19
1.5.1. Образовательные системы AR 19
1.5.2. Коммерческие системы AR 21
1.5.3. Специализированные системы AR 22
1.5.4. Использование AR для развлечения 23
1.6. Заключение 25
2. Взаимодействие с виртуальными объектами 27
2.1. Введение 27
2.2. Концепции взаимодействия 28
2.3. Заключение 30
3. Разработка прототипа 31
3.1. Выбор фреймворка для разработки прототипа 31
3.2. Проектирование архитектуры прототипа 33
3.3. Разработка системы дополненной реальности 36
3.4. Заключение 39
Список литературы 41
Исходный код
Купить

В XXI веке отрасль информационных технологий переживает настоящий бум своего развития. Ежегодно создаются новые языки программирования и различные технологические решения, описываются невероятные концепции и идеи, а также создаются новые устройства. Именно развитие рынка вычислительных устройств привело к появлению новых направлений в IT- отрасли: в настоящее время одной из наиболее значимых областей программирования является создание мобильных приложений.
Создаваемые приложения могут преследовать разные цели — удаленный доступ к различным сервисам, образование, обеспечение взаимодействия между пользователями (цифровые звонки, видеосвязь), развлечения. Почти все из перечисленных задач могут быть реализованы на базе приложений для мобильных платформ с использованием технологии дополненной реальности (augmented reality, сокращенно AR).
Дополненная реальность в контексте разработки мобильных приложений предполагает собой осуществление интерактивного взаимодействия пользователя и окружающего мира путем использования камеры цифрового устройства (смартфона, планшета). На нем пользователь видит сцены привычного ему мира, обогащенные виртуальными объектами, такими, например, как всплывающие текстовые сообщения, надписи или трехмерные модели объектов. Сцена на экране устройства, которую видит пользователь, называется дополненной.
Особый интерес вызывает применение технологий дополненной реальности в областях взаимодействия пользователей и обучения. И если в настоящее время в официальных магазинах приложений (Android Google Play, Apple AppStore, Microsoft Store) доступно немало мобильных игр с AR, то приложений, использующих данную технологию в образовательных целях, насчитываются единицы.
Основная трудность в создании мобильных AR-приложений для образования состоит в том, что идея дополненной реальности требует привлечения дополнительных ресурсов: создания и использования книг, дополняющих концепцию в реальности (так как принцип AR заключается во взаимодействии с объектами реального мира), дополнительных временных и ресурсных затрат для создания оригинального контента (например, моделирования и рендеринга SD-моделей для проекта).
Другая проблема в создании мобильных приложений — ресурсы, которыми располагают цифровые устройства. В процессе разработки необходимо обозначить такого рода границы, которые позволят осуществлять оптимальную подгрузку виртуальных объектов. При разработке это может быть весьма проблематично, так как круг смартфонов и планшетов весьма широк и все устройства обладают разными характеристиками — одни обладают хорошим разрешением экрана и высокой производительностью, а другие могут иметь низкое разрешение экрана или малое количество ресурсов для работы. Создавать красивое, но тяжеловесное приложение — значит потерять аудиторию более простых устройств; и наоборот — чрезмерное упрощение графики проекта отсечет аудиторию с более высокопроизводительной техникой, так как качество реализации идеи будет казаться им довольно низким. Проблема решается эвристическим способом: поиском золотой середины, при которой будут в достаточной и равной мере удовлетворены все группы предполагаемых пользователей.
Еще одной особенностью приложений AR-технологии является большой круг затрагиваемых вспомогательных задач. Так, дополненная область неразрывно связана с технологиями компьютерного зрения, обработки изображений и поиска на них необходимых объектов. Среди таких задач можно выделить: поиск и распознавание человеческого лица в целом и его мимики в частности (чаще всего используется в развлекательных приложениях для наложения анимационных эффектов), поиск маркеров, используемых для наложения виртуальных объектов (может быть применимо как в развлечениях, так и в образовании), определение на изображении текстовой информации для дальнейшей обработки (обнаружение текста на вывесках и их моментальный перевод), обнаружение на фото некоторых классов предметов (например, поиск человеческого силуэта для создания приложения “виртуальная гардеробная”). Список подобных задач может широко варьироваться в зависимости от целей создания продукта.
Технология дополненной реальности является новым феноменом в области разработки мобильных приложений и, следовательно, имеет множество нерешенных вопросов, проблем и задач. Однако это не отталкивает ни разработчиков, ни пользователей, и с каждым днем данная технология все больше проникает во все сферы нашей жизни — общение, образование, развлечения, реклама и т.д.
Купить