Ім'я файлу: Виртуальная и дополненная реальность.docx
Розширення: docx
Розмір: 27кб.
Дата: 01.01.2023
скачати

Титулка

Оглавление


Введение 3

Раздел 1. Системы дополненной реальности 5

1.1 Обзор проектов и систем дополненной реальности 5

1.2 Классификация и технологические особенности систем дополненной реальности 7

Раздел 2.Виртуальная реальность 9

2.1. Понятие и виды виртуальной реальности 9

2.2. Технологии VR 11

Выводы 13

Список использованных источников 15



Введение



Стремительное развитие компьютерных наук и технологий предоставляет человеку возможность воспринимать альтернативный мир, отличный от реальности.

Сам термин виртуальная реальность обозначает созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и другие.

Дополненная реальность (augmented reality) – это технологии, позволяющие дополнять изображение реальных объектов различными объектами компьютерной графики, а также совмещать изображения, полученные от разных источников. Дополненная реальность, в отличии от виртуальной, лишь вносит отдельные искусственные элементы в восприятие мира реального.

Весьма актуальными являются тренажерные обучающие системы, которые позволяют не только ускорить подготовку соответствующего персонала, но и помогают в моделировании и отработке, как обычных рутинных действий, так и различных аварийных ситуаций.

Актуальность темы. Технологии виртуальной и дополненной реальности с каждым днем все крепче интегрируются в современной жизни человека. Возможности их применения огромны: от игр до образования, промышленности и медицины. Д

ля представления объектов в виртуальной и дополненной реальности используется трехмерное сканирование, которое является наиболее совершенным методом получения образа объекта реального мира на сегодняшний день.

Цель: исследовать технологические приемы виртуальной реальности.

Объект исследования: технологии виртуальной и дополненной реальностей.

Предмет исследования: методы, алгоритмы и архитектуры для осуществления слияния виртуальной и дополненной реальностей, на основе трехмерного сканирования. 

Раздел 1. Системы дополненной реальности

1.1 Обзор проектов и систем дополненной реальности



Проект Layar

Сервис Layar позволяет с помощью смартфонов на базе Android, iOS или OVI получать в реальном времени доступ к информации об окружающем мире через его камеру. Это может быть информация о кафе, ресторанах, гостиницах и других социальных местах [4].

Проект ARTag

Проект ARTag посвящен вставке цифровых моделей в видео поток с камеры. Специальная программа анализирует картинку с камеры, выделяет и декодирует штрихкоды, вставляет в кадр модели, соответствующие этим кодам, и выдает картинку пользователю [5].

Проект AlterGeo

Глядя сквозь камеру своего мобильного устройства, пользователи теперь могут видеть всплывающие информационные сообщения о местах и друзьях, наложенные на реальное изображение окружающего мира. Всплывающие в соответствующем направлении сообщения расскажут о том, кто из друзей, зарегистрированных в AlterGeo, находится поблизости и на каком именно расстоянии [6].

Google Goggles

Идея проекта состоит в следующем: чтобы найти информацию об объекте перед вами, достаточно просто его сфотографировать. Goggles распознаёт товары, известные достопримечательности, фасады магазинов, произведения искусства и популярные изображения из Интернета. Более того, Goggles умеет переводить на русский язык тексты с английского, французского, итальянского, немецкого, испанского и португальского [3].

Google’s "Project Glass" Augmented Reality Glasses

Разработка Google находящаяся в стадии тестирования. Очки позволяют получать пользователю дополнительную информацию с помощью речи [7].

AR Door

AR Door — российский разработчик контента для Layar, Junaio, Nokia Point&Find. Креативное агентство, специализируется исключительно на дополненной реальности, основанной на запатентованной технологии D’Fusion, и осуществляет свою деятельность по нескольким направлениям.[8]

Основные направления:

Решения для мобильных девайсов, базирующиеся на дополненной реальности — создание и введение мобильных приложений на платформах iOS, Android,Symbian, Bada;

Диалоговые решения для BTL-направленности, базирующиеся на дополненной действительности — диалоговые киоски для взаимодействия марок с целевой аудиторией;

Интерактивные решения для Events-направленности, базирующиеся на дополненной действительности — интерактивные стены и полы для мероприятий, диалоговые навигационные решения также многое другое;

RedMadRobot

Одна из первых фирм, начавших осуществлять изучения в области дополненной действительности. Деятельность проводится как на основе личных исследований технологий компьютерного зрения, так и на базе лицензированного программного обеспечения [9].
 

1.2 Классификация и технологические особенности систем дополненной реальности



Концепции дополненной реальности должны получать сведение об окружающей среде. Непосредственно на базе данной информации возводятся условные объекты. Любая из подобных концепций владеет конкретным комплектом детекторов – приборов, позволяющих закреплять разнообразные сигналы окружающей среды: голосовые и электромагнитные колебания, форсирование и т. д. Можно отметить соответствующее концепции:

Геопозиционные. Подобные конструкции определяются в первую очередь на сигналы концепций позиционирования GPS. В добавок к приемникам подобных сигналов геопозиционные концепции могут являться обеспечены компасом и акселерометром с целью установления угла поворота относительно вертикали и азимута.

Оптические. Сведения концепции функционируют со рисунком, приобретенным со одной либо некоторых видеокамер. Камеры могут передвигаться совместно с системой либо вне зависимости от ее.

Системы могут отличаться согласно уровня взаимодействия с пользователем. В ряде концепций абонент играет инертную роль, он следит за откликом системы на модифицирование окружающей среды. Однако имеются и системы, требующие интенсивного вмешательства пользователя – он может управлять работой самой системы с целью достижения итогов, так и изменять условные объекты [10]. Согласно уровня взаимодействия с пользователем выделяют соответствующее концепции:

Независимые. Подобные системы не требуют вмешательства пользователя для собственной деятельности. Цель подобных концепций сводится к предоставлению данных об объектах. Например, аналогичные системы могут исследовать предметы, пребывающие в поле зрения лица и предоставлять о них справочную информацию. Также системы подобного вида применяются в медицине.

Диалоговые. Деятельность данных концепций базируется на содействии с юзером. На разнообразные воздействия пользователя подобные концепции предоставляют разный ответ. Аналогичные концепции нуждаются в организации ввода данных. В качестве подобного оснащения может выступать сенсорный диcплeй подвижного устройства, планшет, специальный манипулятор либо, к примеру, один с не так давно произошедших изобретений Microsoft Kinect.

Согласно уровня мобильности выделяют неподвижные и подвижные концепции дополненной действительности. 

Раздел 2.Виртуальная реальность

2.1. Понятие и виды виртуальной реальности



Виртуальная действительность имитирует как воздействие, так и отклик на воздействие. Для формирования веского комплекса ощущений реальности компьютерный синтез параметров и реакций условной действительности выполняется в реальном времени. Предметы условной действительности как правило ведут к действию предметов реальной действительности.

Абонент способен оказывать воздействие на эти объекты в согласии с настоящими законами физики (гравитация, свойства воды, столкновение с предметами, отображение и т. п.). Но зачастую в развлекательных целях пользователям виртуальных миров разрешается побольше, нежели допустимо в настоящей жизни (к примеру: летать, формировать всевозможные предметы и т. п.) [1].

Предшественником виртуальной действительности, безусловно, считается телевещание. Фактически, оно уже давно применяется массой людей с целью ухода в несуществующую, вымышленную действительность, привлекая их в абсолютно условные действия мыльных опер, телевизионных игр, мультсериалов либо триллеров. При этом общество в некоторых случаях становится привлеченным до такой степени, что принимает телевизионных героев так, как в случае если б эти существовали равными членами их семьи; сопереживают совершающимся с этими событиям так, как если б они случались с родными им людьми. Подобное воспринятие не может не проявлять сильного влияния на нервную систему.

Одна с более часто подымаемых пациентов тем - воздействие сцен принуждения, демонстрируемых на телевизионном экране, в нервную систему ребенка. Установлено, что чем "реальнее" смотрится принуждение, тем больше его влияние, однако даже сцены притеснения в мультфильмах повышают враждебность дошкольников и детей меньшего школьного возраста.

Были осуществлены изучения, в следствии которых определено воздействие давления, совершающегося в настоящей жизни, на представленность сцен принуждения в tv-действительности - и эта взаимозависимость никак не сводится к статистическим флуктуациям.

Понимание принуждения оказывает большое влияние на подход к насилию - люди начинают относиться ко нему как к общепризнанному действу и как к применимому методу решения вопросов.

Однако здесь не все настолько определенно: те же изучения выявили, что воздействие это больше сказывается на индивидумах с огромным условным уровнем враждебности, то есть тот, кто расположен к агрессии, ищет и повод ее проявить. И способен это совершить и в отсутствии компьютеров и ТВ.

Телевещание, книжки также прочие ресурсы средства массовой информации еще не могут расцениваться настоящей ВР, так как не владеют возможностью интерактивного взаимодействия. Иными словами, они не предоставляют нам противоположной взаимосвязи: мы замечаем некоторое действие на экране телевизора, но наша реакция совсем не может оказать влияние на это действие, чтобы изменить его развитие.

В этом значении следующий, наиболее полный уровень сопричастности в виртуальность дают компьютерные игры. Хотя действия, совершающиеся в игре, бесспорно считаются менее "настоящими", нежели те, что возможно видеть в телеэкране, однако тот факт, что участник напрямую принимет участие в данных действиях, формирует гораздо сильный результат погружения в воображаемый мир.

Помимо этого, изучения выявили, что, находясь не совсем реальным и сохраняя простор для воображения, такой мир зачастую стает наиболее заманчивым, нежели, когда он считается фотографической копией настоящей реальности. 

2.2. Технологии VR



На данном этапе развития технологий VR среди них можно выделить следующие типы.

Технологии VR с эффектом полного погружения, обеспечивающие правдоподобную симуляцию виртуального мира с высокой степенью детализации. Для их реализации необходим высокопроизводительный компьютер, способный распознавать действия пользователя и реагировать на них в режиме реального времени, и специальное оборудование, обеспечивающее эффект погружения.

Технологии VR без погружения. К ним относятся симуляции с изображением, звуком и контроллерами, транслируемые на экран, желательно широкоформатный. Такие системы причисляют к виртуальной реальности, поскольку по степени воздействия на зрителя они намного превосходят другие средств мультимедиа, хотя и не реализуют в полной мере требования, предъявляемые к VR.

Технологии VR с совместной инфраструктурой. К ним можно отнести Second Life — трёхмерный виртуальный мир с элементами социальной сети, который насчитывает свыше миллиона активных пользователей, игру Minecraft и другие. Такие миры не обеспечивают полного погружения (впрочем, у Minecraft уже существует версия для виртуальной реальности, поддерживающая шлемы Oculus Rift и Gear VR). Но зато в виртуальных мирах хорошо организовано взаимодействие с другими пользователями, чего часто не хватает продуктам «настоящей» виртуальной реальности.

Виртуальные миры используются не только в игровой индустрии: благодаря таким платформам, как 3D Immersive Collaboration можно организовывать рабочие и учебные 3D-пространства — это называется «совместная работа с эффектом присутствия». Обеспечение полного погружения и, одновременно, взаимодействия пользователей в виртуальности является одним из важных направлений развития VR.

VR на базе интернет-технологий. К ним относится прежде всего язык Virtual Reality Markup Language, аналогичный HTML. Сейчас эта технология считается устаревшей, но, не исключено, в будущем виртуальная реальность будет создаваться в том числе и с использованием интернет-технологий [1,2].

 

Выводы


Несомненно, что условные технологические процессы - как, впрочем, и любые прочие - тянут за собой не только большое количество положительных сторон, но также полный набор неизвестных доныне трудностей.

Но прогресс остановить нереально, и понятно, что, невзирая на положения отдельных технофобов, виртуальная реальность, так либо иначе, захватит собственное место в нашей жизни.

Поэтому цель Человека Разумного - применять собственный разум таким образом, чтобы получать из новейших достижений наибольшее количество выгоды (по возможности получая от этого радость) - но никогда не допускать, чтобы условная действительность начала казаться ему иллюзорной сменой настоящего мира.

Виртуальная действительность — та область, в которой инфраструктура и технологические процессы формируются одновременно с вырабатыванием контента. Ведь в случае если имеется шлем либо очки виртуальной реальности —должно быть то, что через них смотреть и делать.

Телевещание, книжки также прочие ресурсы средства массовой информации еще не могут расцениваться настоящей ВР, так как не владеют возможностью интерактивного взаимодействия. Иными словами, они не предоставляют нам противоположной взаимосвязи: мы замечаем некоторое действие на экране телевизора, но наша реакция совсем не может оказать влияние на это действие, чтобы изменить его развитие.

В этом значении следующий, наиболее полный уровень сопричастности в виртуальность дают компьютерные игры. Хотя действия, совершающиеся в игре, бесспорно считаются менее "настоящими", нежели те, что возможно видеть в телеэкране, однако тот факт, что участник напрямую принимет участие в данных действиях, формирует гораздо сильный результат погружения в воображаемый мир.

Помимо этого, изучения выявили, что, находясь не совсем реальным и сохраняя простор для воображения, такой мир зачастую стает наиболее заманчивым, нежели, когда он считается фотографической копией настоящей реальности. 

Поэтому можно отметить ряд ключевых течений формирования отрасли, в зависимости от контента и области использования:

• игры;

• кино;

• спортивные трансляции также телешоу;

• социальные сети;

• маркетинг

• образование;

• медицина;

• торговля и недвижимое имущество;

• промышленность также ВПК.

Известно, что исследования возникли в первую очередь с целью использования их в военных целях. С тех периодов исследования VR стали лучше, а сейчас приступают использоваться не только в боевом процессе, но и в иных сферах. Например, с целью излечения психологических расстройств.

Эксперты с Гарвардского института разместили обзорную заметку, в которой оценивают результативность нынешних способов VR с целью излечения психологических болезней, но в особенности — беспокойных неврозов и фобий. А феврале прошедшего года команда экспертов с Англии и Испании создала способ излечения депрессии с помощью условной реальности и показала его результативность.

Интересные решения условной и дополненной действительности есть и в маркетинге. Если технологические процессы VR довольно специфичные и подходят не каждому коммерциалу, то AR-технологии можно ввести практически в любой отрасли.

Список использованных источников





  1. Wikipedia - виртуальная реальность [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Виртуальная_реальность

  2. Ronald T. Azuma A Survey of Augmented Reality // In Presence: Teleoperators and Virtual Environments. – 1997. – № 4. – P. 355–385.

  3. Google Goggles [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://www.google.com/mobile/goggles

  4. Layar [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://www.layar.com/

  5. ArTag [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://www.artag.net/

  6. AlterGeo [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://altergeo.ru/

  7. Google Project Glass [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: https://plus.google.com/111626127367496192147/posts

  8. AR-Door [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://ar-door.com/

  9. Redmadrobot [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://redmadrobot.com/projects/

  10. Дополненная реальность: состояние, проблемы и пути решения - Бойченко И.В., Лежанкин А.В. [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://www.tusur.ru/filearchive/reports-magazine/2010-1-2/161-165.pdf

  11. Marching cubes [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Marching_cubes

  12. Интерполяция сплайнами [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://alglib.sources.ru/interpolation/polynomial.php

  13. RBF (Radial basis function) [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/Radial_basis_function

  14. Kinect for Windows [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа:http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows/

  15. Ten Million Kinects [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://www.xbox.com/en-US/Press/archive/2011/0308-Ten-Million-Kinects

  16. Kinect for Windows SDK [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows/develop/overview.aspx

  17. Kinect for Windows Programming Guide [Electronic resourse] / Интернет-ресурс. - Режим доступа: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh855348.aspx

  18. Бабков В.С., Соболев Е.Г., Разработка подсистемы интерактивного взаимодействия в составе тренажерной системы с использованием платформы Microsoft Kinect, ИУС и КМ 2012 Материалы III Всеукраинской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых — Донецк, ДонНТУ — 2012, с. 685-689.

скачати

© Усі права захищені
написати до нас