Tehnologii Pentru Sisteme de Realitate Augumentata

Tehnologii pentru Sisteme de Realitate Augumentată

CUPRINS

Introducere

Realitatea augmentată reprezintă un domeniu al informaticii care combină lumea reală și informațiile digitale. Această tehnologie este pe punctul de a deveni o caracteristică foarte cunoscută și comun utilizată în aplicațiile consumatorilor. Materiale publicitare ce integrează elemente de realitate augmentată încep să fie larg disponibile de la diferite surse. Deasemenea, cărțile printate au conținut augmentat adițional. Ca și tehnologie, realitatea augmentată este acum în vârful curbei hype a tehnologiei. Noi aplicații ce integrează realitatea augmentată apar în continuu. Chiar și jucăriile copiilor încep să aibă din ce în ce mai multe legături către conținut de realitate augmentată dacă sunt prezentate în fața unei camere video.

Sistemele tradiționale de realitate augmentată, precum cele pentru augmentarea liniilor utilizate în evenimentele sportive de la televizor, obișnuiau să fie destul de costisitoare și necesitau dispozitive speciale. În ultimii ani, capacitatea de procesare a unităților de calcul a crescut foarte mult, împreună cu lățimea de bandă a rețelei, capacitatea memoriei și viteza. Această dezvoltare a tehnologiei a permis tranziția realității augmentate pe dispozitive mobile portabile utilizate în fiecare zi, precum telefoanele mobile. Acest lucru, la rândul lui, deschide piața de larg consum pentru aplicații de realitate augmentată, din moment ce potențialii utilizatori dețin deja platformele potrivite pentru realitatea augmentată. Mai mult tehnologiile precum „cloud computing” și „cloud services” permit folosirea bazelor mari de date chiar și pe dispozitive mobile. Această dezvoltare permite dezvoltarea unui nou tip de servicii de localizare ce exploatează de exemplu modelele marilor orașe.

Noile telefoane mobile sunt echipate standard cu cel puțin o camera foto, majoritatea laptop-urilor dețin încorporată o camera video iar oamenii folosesc aplicații media de socializare pentru întâlniri video fiind acompaniați de camere web. La nivel general, clienții sunt pregătiți pentru adaptarea realității augmentate ca și formă de element digital media.

Realitatea augmentată este utilă în aplicațiile industriale unde există nevoia de a îmbunătății percepția vizuală a utilizatorului. Informațiile 3D augmentate ajută muncitorii de pe liniile de asamblare sau în timpul lucrariilor de mentenanță și reparații, pentru a duce la îndeplinire sarcinile necesare. Această tehnologie permite deasemenea vizualizarea noilor proiecte de clădiri direct pe siteurile de construcții, lucru care oferă spectatorului o înțelegere mai bună a relațiilor cu mediul existent.

Ce se află în spatele termenului de „realitate augmentată”? Care este tehnologia și care sunt algoritmii ce ne permit să augmentăm conținutul 3D în realitate? Care sunt limitele și posibilitățile tehnologiei? În conținutul lucrării se va încerca răspunsul la acest tip de întrebări. Vor fi descrise deasemenea categoriile de aplicații de realitate augmentată. Vor fi prezentate metodele și algoritmii care permit crearea iluziei unei augmentări între conținutul digital și cel real. Va fi prezentat deasemenea un punct de vedere asupra celui mai bun mod de gestionare a interacțiunilor în sistemele de realitate augmentată. Vor fi cuprinse deasemenea informații despre limitele și posibilitățile tehnologiei de realitate augmentată, precum și utilizarea sau domeniile de aplicabilitate ale acesteia.

În această lucrare am contribuit la dezvoltarea, prezentarea și încadrarea tehnologiei de augmentare a realității pentru platforme mobile Android prin transpunerea punctului de vedere propriu legat de oportunitățile oferite de aceasta, sumarizarea metodelor de implementare existente ale tehnologiei, prezentarea domeniilor în care este utilizată în contextul tehnologic actual și a avantajelor oferite, prezentarea exemplelor concrete existente de implementări cu succes ale tehnologiei, scoaterea în evidență a uneia dintre cele mai răspândite și de succes metode de dezvoltare a aplicațiilor de realitate augmentată cu ajutorul librăriilor Vuforia oferite de Qualcomm și a mediului de dezvoltare Unity, și prin construcția unei aplicații dedicate ce își propune să îmbogățească plaja existența de aplicații mobile utilizate în mediul publicitar, având rolul principal de a oferi o experiență plăcută utilizatorului. Experiență plăcută oferită de posibilitatea de augmentare a realității reprezintă scopul principal al implementării acestei tehnologii iar succesul sau se datorează acestui fapt, pe lângă multiplele avantaje oferite, încadrate pe domenii specifice.

Lucrarea este organizată în șase capitole. Primul capitol cuprinde prezentarea generală a conceptului de realitate augmentată, percepția utilizatorilor și a dezvoltatorilor în legătură cu această tehnologie și încadrarea conceptului de aplicație ce utilizează realitatea augmentată. Este efectuată o comparație între realitatea augmentată și lumea virtuală prezentându-se deasemenea o descriere a tehnologiei raportată la tehnologiile existente în prezent. Realitate augmentată este văzută ca o tehnologie de recunoaștere a prezenței obiectelor sau evenimentelor în lume prin aplicarea cunoștiințelor virtuale la datele brute obținute de la diverși senzori.

Al doilea capitol scoate în evidență platformele ce pot servi la implementarea unei experiențe de realitate augmentată, cu evidențierea sistemului de operare Android. Vor fi prezentați senzorii folosiți pentru utilizarea și îmbunătățirea experienței de utilizare, avantajele tehnologiei, caracteristicile și diferitele tipuri de metode de recunoaștere a obiectelor din lumea reală.

Al treilea capitol al lucrării prezintă arhitectura generică de imlemenare a unei aplicatii de realitate augmentată. Sunt menționate și caracterizate funcțiile ce pot fi aplicate în diferite domenii, tehnologiile necesare ce trebuie utilizate pentru obținerea realității augmentate și platformele utilizatorilor ce oferă posibilitatea de a oferi o experiență de realitate augmentată.

În al patrulea capitol al lucrării sunt prezentate domeniile în care tehnologia de augmentare a realității este implementată cu succes precum marketing, turism, hoteluri, restaurante, istorie, muzee, navigație, jocuri sau alte diverse afaceri. Obiectivele implementării tehnologiei în fiecare dintre segmente sunt stabilite în mod clar. Sunt prezentate avantajele oferite, precum și exemple concrete de implemenare. Acest capitol nu face decât să scoată în evidență succesul tehnologiei, rapiditatea de dezvoltare, popularitatea în rândul utilizatorilor și oportunitățile implementării și avantajele oferite în fiecare domeniu.

Al cincilea capitol al lucrării prezintă în detaliu structura și avantajele librăriilor Vuforia și ale mediului de dezvoltare Unity pentru dezvoltarea unei aplicații de realitate augmentată pentru sistemul de operare Android. Sunt prezentate arhitectura de bază a motorului de detectare a obiectelor din lumea reală, tipurile de obiecte ce pot fi detectate, exemple de cod sursă, proceduri constructive ce îndeplinesc diverse acțiuni în cadrul aplicației, descrierea tehnologiilor implicate precum limbajele de programare Java și XML, precum și pașii de bază pentru construcția, compilarea și utilizarea unei astfel de aplicații.

Ultimul capitol tratează implementarea pas cu pas a unei aplicații funcționale de realitate augmentată ce își propune să recunoască imagini ce reprezintă branduri cunoscute din industria fast-food peste care să suprapună elemente de gastronomie sau alte tipuri de elemente construite virtual, cu scopul de a oferi o experiența plăcută utilizatorului. Sunt prezentați pașii de implementare folosind bibliotecile Vuforia și mediul de dezvoltare Unity. Sistemul de operare destinație pe care aplicația rulează va fi Android în versiunea minimana 2.2. Este prezentat modul de integrare al țintelor (de tip imagine) și al conținutului virtual 3D. În final va fi prezentă execuția și testarea aplicației, menționând senzorii implicați pentru a face posibilă o astfel de implementare.

1. Preliminarii la o analiză a sistemelor de realitate augumentată

Realitatea augmentată combină lumea reală cu informațiile digitale. În prezent, majoritatea cercetărilor în domeniul realității augmentate folosesc imagini video în timp real, pe care sistemul le procesează digital pentru a adaugă grafică creată de calculator. Cu alte cuvinte, sistemul augmentează imaginile cu date digitale. O definiție dată de Enciclopedia Britanică conceptului de realitate augmentată este: „Relitatea augmentată, în programarea computerelor, un proces de combunare sau ‚augmentare’ video sau a afișărilor fotografice prin suprapunerea imaginilor cu date utile generate de calculator.”

Cercetarea în domeniul realității augmentate combuna domeniile de vizualizare pe calculator cu cel de grafică pe calculator. Cercetarea vizualizării pe calculator aplicată realității augmentate include printre altele, detectarea și urmărirea marcajelor și a caracteristicilor specifice, urmărirea și detectarea mișcării, analiza imaginilor, recunoașterea gesturilor și construcția unui mediu controlat ce conține un diferit număr de senzori. Grafica pe calculator în timp ce este legată de realitatea augmentată conține de exemplu redarea fotorealista și animații interactive.

Cercetătorii definesc deseori realitatea augmentată că și sistem în timp real. Cu toate astea, putem consideră imaginile nemișcate augmentate că făcând parte din câmpul realității augmentate atâta timp cât sistemul augmentează conținutul în 3D și există un anume mod de interacțiune implicată.

1.1. Definirea conceptului de Realitate Augmentată

Pe lângă facilitatea de adăugare a obiectelor într-un mediu real, realitate augmentată oferă deasemenea posibilitatea eliminării unor elemente reale. Lucrările curente s-au concentrat în principal pe adăugarea obiectelor virtuale într-un mediu real. Însă suprapunerea grafică poate fi folosită pentru eliminarea sau ascunderea unor părți din mediul real al unui utilizator. De exemplu, pentru a elimina o masă într-un mediu real, se desenează o reprezentare a pereților reali și a podelei din spatele mesei, desenandu-se acestea peste masa reală, eliminând-o pe aceasta efectiv din câmpul vizual al utilizatorului. Astfel de reprezentări au fost realizate și în unele filme. Efectuarea unei astfel de acțiuni întrun sistem de realitate augmentată va fi mai greoaie, însă eliminarea nu trebuie să fie neapărat fotorealista pentru a fi eficientă.

Realitatea augmentată poate fi aplicată tuturor simțurilor, nu doar celui vizual. Până acum, cercetătorii s-au concentrat pe îmbunarea imaginilor și a graficii virtuale cu cele reale. Însă realitatea virtuală poate fi extinsă să includă și sunetul. Utilizatorul trebuie să poarte căști echipate cu microfon extern. Căștile vor adaugă sunet directional sintetic 3D, în timp ce microfonul extern va detecta sunetele din mediul extern. Acest lucru ar da sistemului o șansă să mascheze sau să ascundă sunetele reale selectate din mediu prin generarea unui semnal de mascare care anulează în mod exact sunetul primit. În timp ce acest lucru nu este ușor de realizat, este posibil. Un alt exemplu este simțul tactil. Mănușile încorporate cu dispozitive ce oferă un răspuns tactil pot augmenta forțele din mediul real. De exemplu utilizatorul poate să treacă cu mâna peste suprafața unei mese reale. Simularea unei astfe; de suprafețe dure în mod virtual este destul de dificilă, însă ușoară în realitate. Atunci senzorii tactili din mănușă pot augmenta modul de percepție al mesei.

1.2. Realitate Augmentată și Realitate Virtuala

Realitatea Augmentată (RA) reprezintă o variație a mediilor virtuale, sau a Realtații Virtuale cum sunt numite în mod comun. Tehnologiile mediilor virtuale integrează complet utilizatorul în interiorul unui mediu sintetic. În timpul imersiei, utilizatorul nu poate observa lumea din jurul ln jurul lui. În contrast, realitatea augmentată permite utilizatorului să observe lumea reală, cu anumite obiecte virtuale suprapuse peste sau ce se contopesc cu lumea reală. Realitatea virtuală suplimentează realitatea și nu o înlocuiește complet. În mod ideal, utilizatorului i-ar părea ca și cum obiectele virtuale și cele reale coexistă în același spațiu. Realitatea Virtuală poate fi văzută ca un mediu de mijloc între mediul virtual (complet sintetic) și teleprezență (complet reală).

Unii cercetători definesc realitatea virtuală într-un mod în care aceasta ar necesită utilizarea dispozitivelor de montat în zona capului (HMD – Head Mounted Displays) însă este de evitat limitarea realității augmentate doar la anumite tehnologii specifice. În această lucrare vom trata realitatea augmentată prin intermediul sistemelor care au următoarele trei caracteristici:

• Combină realul cu virtualul.

• Sunt interactive în timp real.

• Redau imagini 3D.

Realitatea augmentată reprezintă un subiect interesant în contextul tehnologic actual. Combinarea obiectelor virtuale cu cele reale în 3D are mai multe caracteristici de utilitate. Realitatea augmentată îmbunătățește percepția utilizatorului și interactiunea cu lumea reală. Obiectele virtuale afișează informații pe care utilizatorul nu o poate știi sau detecta în mod direct folosindu-se de propriile simțuri. Informațiile integrate de către obiectele virtuale ajută utilizatorul în îndeplinirea unor sarcini din lumea reală. Realitatea Augmentată reprezintă un exemplu specific a ceea ce Fred Brooks numește amplificarea inteligenței: utilizarea calculatorului ca unealtă pentru a face unele sarcini mai ușoare pentru o persoană.

Au fost explorate cel puțin șase clase posibile de aplicații ale realității augmentate: vizualizarea medicală, mentenanță și reparații, adnotare, planificarea caii roboților, divertisment, și navigare în domeniul aviatic militar.

Termenul de realitate artificială inventat de Myron Krueger este folosit încă din anii 1970. Însă originea termenului de realitate virtuală poate fi găsită de la autorul, poetul, actorul și directorul francez Antonin Artaud. Realitatea virtuală este o simulare computerizată a realității naturale sau imaginare. Deseori utilizatorul realității virtuale este integrat parțial sau complet în mediu. Integrarea completă face referire la utilizarea unei mașini pentru a se izola de lumea reală. Mediul virtual este termenul folosit pentru a descrie scena creata de orice program pe calculator în care utilizatorul joacă un rol interactiv în contextul lumii tridimensionale generate de calculator. Utilizatorul este un actor în sistem și are o prezență esențială în lumea virtuală. Realitatea virtuală este un termen care se aplică mediilor simulate de calculator care pot simula prezența fizică în locuri din lumea reală, precum și din lumea imaginară.

Avantaje. Multe domenii diferite pot folosi realitatea virtuală că o cale de a pregăti studenții fără a pune în pericol pe cineva cu adevărat. Sunt incluse aici domeniile de medicină, de aplicare a legii, arhitectură sau aviație. Realitatea virtuală îi ajută deasemenea pe cei care nu pot ieși din casă să experimenteze o viață mai completă.

Doctorii folosesc realitatea virtuală pentru a ajuta la reînvățarea mișcărilor mușchilor precum mersul sau apucatul precum și mișcări fizice mai mici precum arătatul. Ei folosesc mediile computerizate maleabile pentru a crește sau descrește mișcarea necesară pentru a ține sau muta un obiect. Acest lucru ajută la înregistrarea perioadei în care un pacient învață și se recuperează.

Integrarea completă in mediu.

Percepție crescută a prezenței utilizatorului în sistem.

Producție facilitată a unui mediu proiectat complet.

Tehnologii existente pentru interacțiune avansată.

Generarea grafică a mediului în timp real este posibilă.

Dezavantaje. Platforma hardware necesară pentru a crea o experiență de integrare completă în realitatea virtuală este încă limitată de costuri. Tehnologia pentru o astfel de experieță este încă nouă și experimentală. Realitate virtuală devine din ce în ce mai mult un fapt comun însă programatorii se străduiesc cum sa interactioneze cu mediile virtuale. Ideea de evadare din realitate este un fapt comun printre cei ce folosesc mediile de realitate virtuala, iar oamenii deseori trăiesc într-o lume virtuală în loc să aibă de-a face cu cea reală.

O îngrijorare este faptul că mediile realității virtuale încep să dețina o calitate mult mai înalta și să devină mai integrante, și vor deveni atractive pentru cei ce vor să evadeze din lumea reală.(aliniere) O altă îngrijorare este pregătirea pentru realitatea virtuală. Pregătirea cu un mediul de realitate virtuală nu are aceleași consecințe ca pregătirea și lucrul în lumea reală. Aceasta înseamnă că dacă cineva nu se descurcă foarte bine cu sarcinile simulate într-un mediu virtual, acea persoana poate să nu se descurce corespunzător în lumea reală.

Nepotrivită pentru interacțiune în lumea reală.

În ciuda avansului tehnologic, echipamentul este încă scump.

Simțurile auxiliare nu sunt stimulate.

Posibile întârzieri în afișarea mișcării în sistem.

1.3. Realitatea Augmentată și contextul tehnologic actual

Spre deosebire de realitatea virtuală, realitatea augmentată oferă o cale de ieșire către o nouă dimensiune fără a fi nevoie să părăsim lumea fizică. Încă vom vedea lumea reală în jurul nostru în realitatea augmentată, în timp ce în realitatea virtuală, lumea reală este blocată complet și înlocuită cu o lume nouă ce integrează utilizatorul într-un mediu generat de calculator.

Cea mai comună definiție a realității augmentate o reprezintă o transpunere digitală peste lumea reală, ce constă în grafica pe calculator, text, video și audio, interactive în timp real. Această activitate este experimentată pe un smartphone, tabletă, calculator sau dispozitive de tip ochelari echipate cu un software special și o camera video. Exemple de realitata augmentată din zilele noastre includ translația semnelor sau meniurilor într-un limbaj la alegere, îndreptat către identificarea stelelor și planetelor de pe cerul nocturn sau observarea elementelor suplimentare în cazul unei expoziții la muzeu cu ajutorul ghidului interactiv de realitate augmentată. Realitatea augmentată prezintă oportunitatea de a înțelege mai bine și a experimenta lumea pe cai nemaintalnite.

Realitatea augmentată capătă avant (și volume mari de fonduri), propunând avansuri și oportunități în știință, design și afaceri. Nu se întâmplă deseori ca un mediu de comunicații cu totul nou să fie introdus în lume. Realitatea augmentată va avea un efect profund asupra modului în care trăim, muncim și ne jucăm. Acum este momentul să ne imaginăm, să proiectăm și să ne construim viitorul virtual.

O experiență de realitate augmentată este declanșată de obicei prin detectarea unui lucru din mediul fizic care activează conținutul virtual. Imaginile, locația GPS, corpul și chipul uman sunt lucruri care pot fi urmărite pentru inițierea unei experiențe de realitate augmentată, lucruri mai complexe precum emoțiile și vocea fiind deasemenea pe lista. Se observa o creștere în ceea ce privește partea hardware a realității augmentate, cu accent particular pe dispozitivele digitale de tip ochelari ce includ interacțiunea prin gesturi de la companii precum Google, Magic Leap și Microsoft.

În zilele noastre se observă deasemenea o trecere de la realitatea augmentată ca și strat deasupa realității către o experiena contextuală mai pătrunzătoare care combină lucruri precum dispozitivele portabile, dispozitive de detectare și învățare, Internet of Things (IoT). Se face trecerea mai departe de experianta de a ține telefoanele inteligente și observarea animatiilor tridimensionale precum apariția dinozaurilor la exemple de tehnologie asistată care ajută persoanele oarbe să vadă și să navigheze prin împrejurimi. Realitatea augmentată este o tehnologie care poate schimbă viață unei persoane. Există un potențial foarte ridicat de a proiecta experiențe care să aibă un efect pozitiv asupra umanității.

Nicholas Negroponte, fondatorul MIT Media Lab a spus „Calculul nu mai ține de calculatoare. Ține de trăire.” Deasemenea și realitatea augmentată, nu mai ține de tehnologie, ci de definirea felului cum dorim să trăim în lumea reală cu această nouă tehnologie și cum vom proiecta experiențele ce au însemnătate și ajută la avansul umanității. Există o nevoie crescută pentru proiectanți de toate tipurile pentru a ajută la definirea traiectoriei realității augmentate. Tehnologia există, acum trebuie definit un conținut convingător și aplicate experiențe ce au însemnătate în noul mediu.

Este critic faptul că ne punem aceste întrebări mari acum, într-un moment în care realitatea augmentată încă este în mare parte nedefinită. Menținerea umanității într-o mare de opțiuni nelimitate în acest mediu nou este importantă. Trebuie să ne gândim la felul cum vom poziționa experiențele umane în centru. Totul ține de apariția tehnologiei în fundal pentru că utilizatorul să fie implicat în momente umane.

Un articol din revista Forbes de John Hagel si John Seely Brown a privit modul cum IoT poate ajuta la imbunatatirea relatiilor umane. Hagel si Brown au descris un scenariu (ce poate fi reprodus prin tenologia actuala) de „asistenta umana pentru augmentarea datelor”, unde un medic ce poate un dispozitiv de tip ochelari interactioneaza cu o pacienta pentru a asculta atent si a mentine contactul vizual in timp ce acceseaza si documenteaza informatii relevante. Cu ajutorul procesului de capturare a datelor si de transfer a informatiilor pastrat in fundal, astfel de dispozitive pot fi aplicate pentru a imbunatati relatiile umane.

Noul val de realitate augmentata care combina IoT, informatiile mari si dispozitivele portabile prezinta o oportunitate incredibila de a conecta oamenii si de a crea experiente insemnate, fie ca sunt desfasurate la distanta sau fata in fata cu cineva. Viitorul acestor noi experiente tine de noi sa ni-l imaginam si sa il construim. Realitatea va putea fi augmentata in moduri in care nu s-a mai vazut. Oamenii incep sa se gandeasca la acest fel in care viitorul si-ar dori sa arate si ce rol vor juca in definirea lui.

2. Platforme pentru Realitate Augmentată

In zilele noastre exista mai multe platforme ce pot fi utilizate pentru definirea unui continut de realitate augmentata si pentru implementarea acestei tehnologii. Acest capitol cuprinde deasemenea o lista de componente software pentru realitate augmentata ce include programe pentru aplicatii, dezvoltare, gestiunea continutului, jocuri si solutii de realitate augmentata integrate.

2.1 Tipuri de platforme si exemple

Solutii de tip Open source sunt:

Argon: Browser de realitate augmentata ce foloseste un mix intre KML si HTML/JavaScript/CSS pentru a permite dezvoltarea aplicatiilor de realitate augmentata; orice continut web formatat corespunzator poate fi convertit in continut de realitate augmentata. Este disponibil doar pentru iPhone

ARToolKit: Reprezinta o librarie C de tip open source pentru crearea aplicatiilor de realitate augmentata. Ea a fost portata in mai multe limbaje si platforme precum Android, Flash sau Silverlight.

ArUco: O librarie minimala pentru aplicatii de realitate augmentata bazata pe OpenCV.

JavaCV: Reprezinta o interfata Java/Android catre OpenCV.

ATOMIC Authoring Tool: O platforma multipla pentru crearea aplicatiilor de realitate augmentata pe sistemul Windows, Linux si Mac OS.

Goblin XNA: Platforma pentru cautarea interfetelor 3D ale utilizatorilor, inclusiv realitate augmentata mobila si realitate virtuala, cu accesnt pe jocuri. Este scrisa in C#, bazata pe Microsoft XNA Game Stusio.

GRATF: proiect GPLv3 de tip open source, include libraria C# pentru detectarea, recunoasterea siestimarea 3D a pozitiei. Proiectul include o aplicatie care produce realitate augmentata in format 2D si 3D.

PTAM.

DroidAR: Framework open source de realitate augmentata pentru Android, ce dispune de augmentare bazata pe marcaje si pe locatie.

GeoAR: browser open source pentru Android, dispune de augmentare bazata pe locatie si un framework de sursa de date flexibil.

BeyondAR: framework bazat pe geo localizare pentru Android.

In ceea ce priveste uneltele de dezvoltare a realitatii augmentate, intalnim:

PointCloud SDK: kit de dezvoltare software de la 13 Labs pentru crearea aplicatiilor de realitate augmentata pentru dispozitive iOS, oferind simultan localizare si mapare.

Vuforia SDK: precedent numit QCAR, reprezinta un kit de dezvoltare software pentru crearea aplicatiilor de realitate augmentata pentru dispozitive mobile.

Metaio SDK: este o multiplatforma ce suporta urmarirea si redarea.

Printre sistemele de gestionare a continutului intalnim:

Metaio Creator, unealta desktop pentru crearea si publicarea scenariilor de realitate augmentata.

buildAR.com: platforma de continut web pentru constructia aplicatiilor mobile de realitate augmentata bazate pe geolocalizare si urmarirea gesturilor naturale.

Webcam Social Shopper: platforma software bazate web pentru integrarea vizualizarilor pe site-uri de tip e-commerce.

Exemple de aplicatii cunoscute:

Alive app

Aurasma

Blippar

Google Goggles: aplicatie de recunoastere a imaginilor dezvoltata de Google.

Junaio

Layar

Nokia City Lens

Wikitude

Word Lens

XARMEX

In ceea ce priveste jocurile ce prezinta realitate augmentata, exista anumite dispozitive precum EyeToy, PlayStation Eye, Kinect, Nintendo 3DS, PlayStation Portable, PlayStation Vita si alte dispozitive mobile care folosesc camere video pentru a augmenta grafica calculatorului in secvente reale. Majoritatea platformelor software de realitate augmentata folosesc cartele speciale care sunt citite de dispozitiv pentru a indica locul in care grafica va fi formata.

AR Games: aplicatie preincarcata pe consola Nintendo 3DS, ce consta in numeroase jocuri de realitate augmentata.

Batman: Arkhan City.

Cybergeneration: joc pe suprafata mesei ce include virtualitatea, o realitate augmentata prin intermediul “v-throdes”, dispozitive ieftine, larg disponibile ce trebuie purtate de oameni la tample.

Specktrek: joc de realitate augmentata ce implica vanatoarea defantome.

Ingress: joc pe mobil dezvoltat de catre Niantic Labs, bazat pe utilizarea GPS-ului. Construit pentru iOS si Android unde doua echipe se lupta pentru controlul regiunilor.

În continuare este abordată în princial prezentarea tehnologiei de realitate augmentată bazată pe utilizarea marcajelor, folosind sistemul de operare Android OS.

Realitatea augmentată este o tehnologie în curs de dezvoltare prin intermediul căreia percepția asupra mediului real este îmbunătățită prin adăugarea informațiilor generate de calculator, precum elemente grafice, text sau conținut audio, precum și obiecte, pe un ecran de afișare. Realitatea augmentată reprezintă o vizualizare în timp real, directă sau indirectă, a mediului fizic real ale cărui elemente sunt augmentate cu sunete, video, elemente grafice sau date GPS de către calculator, cu ajutorul senzorilor. Realitatea augmentată reprezintă un tip de realitate virtuală care are scopul de a duplica mediul real într-un calculator. Realitatea virtuală reprezintă un spațiu real în care utilizatorii se intergreaza și depășesc limitele realității fizice. Ea adaugă informații și sens unui obiect sau loc real. Realitatea augmentată se caracterizează prin încorporarea elementelor artificiale sau virtuale în lumea fizică afișată de camera video în timp real. Tipuri comune de realitate virtuală includ proiecția, recunoașterea, locația și conturul.

Proiecția este cel mai comun tip de realitate augmentată, proiecția folosește imagini virtuale pentru a augmenta ceea ce utilizatorii observă în timp real. Unele dispozitive mobile pot detecta și urmări mișcările și sunetele cu o camera, iar mai apoi pot răspunde la acestea. Tastaturile virtuale sau cele proiectate, care pot fi proiectate și folosite pe aproape orice suprafață plata, sunt exemple de dispozitive de realitate augmentată care folosesc proiecția interactivă.

Recunoașterea reprezintă un tip de realitate augmentată care folosește recunoașterea formelor, chipurilor sau alte obiecte din lumea reală pentru a oferi informații virtuale suplimentare utilizatorului în timp real. Un dispozitiv portabil precum un telefon inteligent care are instalat software-ul corespunzător, poate folosi recunoașterea pentru a citi codurile de bare ale produselor și pentru a oferi informații utile precum recenzii și prețuri sau pentru a citi chipuri pentru a putea oferi link-uri web către profilul de pe rețeaua de socializare al persoanei detectate.

Locația folosește tehnologia GPS pentru a oferi imediat informații legate de direcționare. De exemplu, un telefon cu GPS poate fi folosit pentru a determina locația curentă, iar apoi săgeți de pe ecran amplasate peste o imagine în timp real a ceea ce este în direcția de vizionare a utilizatorului pot arată direcția în care utilizatorul are nevoie să se deplaseze. Această tehnologie poate fi deasemenea folosită pentru localizarea stațiilor mijloacelor de transport din apropiere.

Conturul este un tip de realitate augmentată care îmbină conturul corpului uman sau o parte a corpului cu materiale virtuale, permițând utilizatorului să ridice sau să manipuleze obiecte care nu există în realitate. Un exemplu de acest tip poate fi găsit la unele muzee și centre de știință sub forma mingilor de volley virtuale. Deși jucătorul se poate afla și mișca pe un teren adevărat, mingea este proiectată pe un perete din spatele lui, iar el o poate controla cu ajutorul conturului sau, care este deasemenea proiectat pe perete.

Utilizând conceptul de realitate augmentată, proiectul nostru se axează pe construcția unei aplicații mobile utile utilizând sistemul de operare android. Ideea este ca utilizatorul să poată vizualiza obiecte virtale în lumea reală.

2.2. Realitatea augmentată bazată pe marcaje și sistemul Android

Realitatea augmentată, numită deasemenea și realitate mixtă, își propune să combine scenele virtuale cu cele reale pentru a părea ca și cum cele virtuale ar aparține lumii reale. Având caracteristica de integrare a scenelor reale cu cele virtuale, apar multe aplicații de realitate augmentată, în domenii precum educație, tratament medicinal și divertisment. Realitatea augmentată poate fi văzută că și teren de mijloc între realitatea virtuală (complet sintetică) și teleprezență (complet reală).

Scopuri ale realității augmentate:

Să provoace imposibilul.

Să creeze un mediu virtual pentru o experiență a utilizatorului îmbogățită.

Să fie integrată în viață de zi cu zi pentru a ajuta oamenii.

Pentru a atinge fapte limitate în lumea reală.

Pentru a îmbogăți imaginația tinerilor.

Tipuri de realitate augmentată: două tipuri importante de realitate augmentate sunt cea bazată pe marcaje, folosește camere și indicii vizuale, și cea care nu este bazată pe marcaje ce folosește date legate de poziție precum GPS-ul dispozitivului și busola.

Marcaje. Diferitele tipuri de marcaje reprezintă imagini care pot fi detectate de o camera video folosită de un software specific, și sunt folosite ca și locație pentru plasarea obiectelor virtuale în scenă. Majoritatea sunt alb cu negru, insă pot fi folosite și culori atât timp cât contrastul dintre ele poate fi recunoscut corespunzător de către camera. Marcaje simple pot consta în una sau mai multe forme de baza construite din pătrate negre pe un fundal alb. Marcaje mai elaborate pot fi create folosind imagini simple care sunt citite corespunzător de camera video.

Camera video este folosită împreună cu un program software pentru a detecta marcajele ca și locație pentru obiectele virtuale. Rezultatul este o imagine ce poate fi văzută în timp real, pe un ecran iar elementele digitale sunt poziționate în scenă exact în locația marcajelor. Limitările tipurilor de augmentare a realității cu ajutorul marcajelor sunt date de programul software care le recunoaște. În timp ce acestea trebuie să fie simple pentru corectarea erorilor, ele pot include o gama largă de imagini. Cele mai simple tipuri de marcaje sunt imagini alb-negru ce constau în coduri de bare bidimensionale.

Lipsa marcajelor. În acest tip de tehnică, imaginea este obținută prin internet și afișată la o locație specifică (ce poate fi obținută prin GPS). Aplicația nu necesită un marcaj pentru a afișa conținutul. Este mai interactivă decât augmentarea bazată pe marcaje. Singura diferență reală din perspectiva utilizatorului este că suprafață pe care obiectul este poziționat nu trebuie să fie predefinită.

În continuare este prezentată metoda de proiectare și detectare a marcajelor precum și o metodă de recunoaștere. Marcajele sunt pătrate și au de obicei un contur negru îngroșat și grafică neagră în regiunea internă. Avantajul utilizării culorilor alb și negru este separarea cu ușurință a marcajului de fundalul incadrat. Regiunea internă a unui marcaj conține identificatorul. În termeni de geometrie proiectată, marcajele pătrate în lumea reală nu pot fi pătrate după proiectarea în planul imaginii, cu alte cuvinte, grafică internă din marcaje este afișată distorsionat. Atunci când sunt recunoscute, e necesară decodarea imaginilor.

Calculul decodării imaginilor poate fi descris prin: (xci,yci),i=1,2,3,4, cele patru colțuri ale marcajului fiind obținute după detectarea cadrului. Poziția celor patru colțuri este știută în lumea reală prin (xmi,ymi),i=1,2,3,4. Matricea omografică poate fi calculată prin produsul de mai jos (Figura 2). Prin H, punctele din regiunea internă a marcajului pot fi decodate în starea formală.

Sistemul de operare Android este unul dintre cele mai utilizate pentru execuția aplicațiilor de realitate augmentata. Motivația alegerii consta în portabilitate, grad de răspândire între utilizatori, eficiență, interacțiuni cu numeroși senzori. Începând cu anul 2010 s-a pus din ce în ce mai mult accentul pe software gratuit și open source. Android în prezent conduce în clasamentul pieței sistemelor de operare, deoarece este de tip open source și este dezvoltat de către o consorta de peste 86 companii numite Open Handset Allowance (O.H.A). Android este văzut deasemenea că și una dintre tehnologiile cu cea mai rapidă creștere. Din ce în ce mai multe aplicații sunt dezvoltate și modificate de către utilizatori numiți 3rd party.

Mai mult, sistemul Android este prietenos cu utilizatorul. Are o performanță și putere de procesare ridicată.

3. Interfețe pentru lucrul cu sisteme de Realitate Augmentată

Interfețele utilizatorilor în realitate augmentată (AR) au fost îmbunătățite semnificativ în ultimii ani. AR atrage un interes considerabil nu doar pentru că implică tehnologii noi și atrăgătoare, ci și pentru că promite să ajute utilizatorii în gestionarea suprasaturației de informații din prezent. AR ajută în prezentarea informațiilor în mod succint în mediul lor natural, unde utilizatorii pot beneficia ușor de pe urmă lor.

Putem defini AR precum: AR prezintă o vizualizare a lumii reale și fizice ce încorporează informații adiționale pentru a altera această vizualizare. Un exemplu de bază potrivit definiției ar fi o imagine din satelit a unui oraș (realitatea) peste care sunt suprapuse nume de străzi și de clădiri (augmentarea).

AR este cel mai natural asociată cu setări în care aspectul realității considerate este curent și proxim utilizatorului; informațiile augmentate pot fi deasemenea curente și proxime sau nu, în funcție de diferite setări. Mai mult, cele mai comune setări implică reprezentarea vizuală (imagini nemișcate sau video), deși în principiu putem augmenta orice modalitate de interfață. De exmeplu, o aplicație poate reda semnale audio din mediu împreună cu comentarii la sunetele relevante (cântatul păsărilor, sau diferite sunete de avertizare pentru ocupanții unei clădiri aflați în pregătire).

Exemple și nonexemple de realitate augmentată. În prezent sunt disponibile mai multe aplicații de realiatate augmentată implementate în domenii precum:

Navigație. O astfel de aplicație scoate în evidență direcția pe care o urmează utilizatorul, de exemplu informarea când apare o curbă. Afisarile potrivite pentru vehicule pot identifica banda de autostrada potrivită sau următorul viraj.

Comerț. O tema comună este prezentarea conținutului publicitar potrivit locației utilizatorului, sau mai specific, pentru orice obiect recunoscut în vizualizarea camerei. (exemplu îndreptarea camerei către un obiect de cumpărături, urmând că aplicația să îl augmenteze cu unul interactiv cum ar fi o carte de rețete).

Subtitrare. Un utilizator îndreaptă camera telefonului către o scenă. Telefonul afișează o imagine în timp real augmentată cu metadate asociate scenei sau părților ei proeminente. De exemplu un utilizator poate îndrepta camera către un vârf de munte din depărtare și îi poate vedea numele, înălțimea și starea meteo din acea zona. De asemenea aplicația ar putea identifica repere dintr-un oraș sau poate oferi descrieri ale categoriei (precum „restaurant” sau „muzeu”) pentru diferite clădiri. O astfel de aplicație este Nokia City Lens.

Alte exemple implică augmentarea artei, al conținutului educațional sau din jocuri și modă. Un exemplu din modă este afișarea felului cum ar părea un utilizator în timp ce poartă ținute specificate. Pot fi incluse în categoria realității virtuale și aplicații de tipul:

Realitate virtuală captivantă: Realitatea virtuală expune lumea reală utilizatorului cu informații virtuale integrate, în timp ce realitatea virtuală captivantă plasează utilizatorul într-o lume virtuală.

Editarea foto: Un exemplu este „oglinda virtuală” Mattel, unde utilizatorii pot edita poze cu ei înșiși purtând diferite cosmetice. O altă aplicație este cea de pe iPhone, Snaps, care permite utilizatorilor să adauge imagini cu celebrități într-o altă poză. Aceste aplicații nu augmentează realitatea, însă folosind imaginile editate în locul fețelor originale ale utilizatorilor într-o scenă reală poate fi considerată o formă de creare de conținut pentru o aplicație de realitate augumentată care augmentează realitatea folosindu-se de imaginile editate.

Augmentarea media: Un exemplu este Guiness Book of World Records, care recent a oferit animații 3D ale unor recorduri mondiale.

Ne putem imagina realitatea augmentată pură că și augmentare a realității naturale. Însă, deseori, realitatea augmentată funcționează doar atunci când realitatea a fost pregătiră în mod corespunzător. Un exemplu este aplicația Amazon. Aici utilizatorul face o poză a codului de bare al unui produs iar aplicația găsește acel produs pe website-ul Amazon și prezintă utilizatorului o interfață pentru a permite achiziționarea imediată. Aplicația se bazează pe un obiect media, codul de bare, care ar fi integrat în produs fără a avea legătură cu realitatea augmentată. Mergând mai departe, putem asocia codurile QR (Quick Response) de pe elemente fizice și în mod specific pentru realitatea augmentată, în efecte tratând realitatea că fiind mai puțin naturală și mai mult simbolică.

Figura 3 prezintă o arhitectură conceptuală de referință penrtu o aplicație de realitate augmentată, incluzând componentele sale esențiale și unele anotații legate de imagini ca și exemple. (realitatea augmentată se poate aplica oricărui simț, incluzând auzul). Un senzor de realitate (camera video/foto) observă o parte a realității. Apoi pasează imaginea pe care o obține împreună cu metadatele precum etichetele de geolocalizare către declanșatorul de potrivire (a șablonului/modelului), care verifică dacă ceea ce primește cu elementul declanșator specific aplicației. Aceste elemente declanșatoare pot include geolocația din apropierea unui punct de reper specific sau imaginea ce afișează punctul de referință. Declanșatorul de potrivire a modelului produce apoi metadatele precum categoria semantică a imaginii și conturul. Selectorul de augmentare ia metadatele potrivite de la declanșator și obține informațiile relevante precum anul în care a fost construit punctul de reper. Construiește o imagine augmentataprecum o bulă de text sau un punct pe harta care poate fi poziționat relativ imaginii originale, și pasează apoi elementele către augmentatorul de realitate, care combină imaginile și le redă utilizatorului. Aceeași structura se aplică dacă ne gândim nu numai la imagini dar și la fluxuri video. Iar arhitectura poate fi deseori îmbunătățită cu alte module pentru a determina mult mai natural care element al scenei este cel mai relevant unui utilizator și cum poate utilizatorul să interacționeze cu vizualizarea augmentată, de exemplu urmărirea privirii utilizatorului.

Obținerea realității augmentate și tehnologii generice. Obținerea realității augmentate necesită platforme de detectare, calculare și comunicare de înalta calitate, care însă încep să devină din ce în ce mai comune. Arhitectura descrisă până acum scoate în evidență tehnologiile necesare pentru obținerea realității augmentate.

Pentru a obține o reprezentare suficient de precisă a realității, realitatea augmentată are nevoie mai întâi de senzori potriviți în mediu și posibil amplasați pe persoana utilizatorului, inclusiv posibilitate de geolocalizare și recunoaștere a imaginilor. În al doilea rând, potrivirea elementelor declanșatoare și augmentarea imaginilor necesită metode de înțelegere a scenei înainte de determinarea componentelor relevante și de a afișa augmentările, de exemplu prin tehnici precum procesarea imaginilor (recunoașterea fetei fiind o subcategorie importantă).

În al treilea rând, potrivirea elementelor declanșatoare și interacțiunea utilizatorului presupun metode de determinare a atenției utilizatorului și a contextului imediat. De exemplu cu ajutorul tehnologiilor ce oferă metode de introducere care includ urmărirea privirii, atingerea și recunoașterea vocii și a gesturilor. În al patrulea rând, realitatea augmentată presupune o infrastructură substanțială de informații, accesibilă prin servere cloud, pentru obținerea componentelor pertinente ale contextului pe termen lung al utilizatorului. Asemenea componente includ scopul și activitățile. Această infrastructură trebuie deasemenea să determine ce componente din lumea reală să augmenteze, cu ce și când. În ultimul rând, realitatea augmentată necesită infrastructură de calcul și comunicare semnificativă să susțină toate aceste tehnologii.

Platformele utilizatorilor. Tehnologiile menționate sunt realizate pe trei mari tipuri de platforme ale utilizatorilor, fiecare dintre ele având suport din partea serviciilor cloud. Telefoanele mobile sunt cele mai predominante platforme, urmate de vehicule și computere portabile. Telefoanele moderne includ camere de înalta calitate, capabilități de de geolocalizare, numeroși senzori și capabilități de calcul și comunicare suficiente.

Un șofer aflat într-un vehicul are nevoie să acceseze informații despre locațiile din apropiere și cele care vor urma. Parbrizul unui vehicul oferă un spațiu intuitiv pentru redarea informațiilor augmentate. Vehicule au practic capacitate electrică nelimitată și pot suporta metode de calcul și comunicare puternice.

Computerele portabile, precum bine cunoscuții Google Glass, încep să devină viabile. Precum smartphone-urile și vehiculele, computerele portabile oferă numeroși senzori și au acces îndeaproape la mediul curent al utilizatorului și la contextul și atenția imediată. Senzorii portabili, inclusiv cei amplasați pe pielea, hainele sau încălțămintea utilizatorului oferă acces către date biometric și despre mediu și pot deci permite dezvoltarea aplicațiilor inteligente. Computerele portabile din prezent sunt însă limitate în ceea ce privește alimentarea electrică, puterea de calcul și comunicațiile.

Taxonomia unei aplicații de realitate augmentată. O aplicație de realitate augmentată are câteva ingrediente esențiale însă răspândite pe o arie largă, sugerând o clasificare a aplicațiilor de realitate augmentată în dimensiunile următoare.

Elementul declanșator este evenimentul sau observarea pe baza căreia apare augmentarea. Instanțe tipice sunt locația sau recunoașterea obiectelor (care poate apărea la mai mute nivele de granularitate, de la tipuri de obiecte la fețe sau persoane specifice). Un tip de declanșator de locație este potrivirea coordonatelor GPS. De exemplu, Nokia City Lens oferă inforamții despre locuri de interes din apropiere, lăsând utilizatorii să caute restaurante, hoteluri și magazine și să obțină mai multe informații despre acestea.

Aplicația Blippar exemplifică recunoașterea obiectelor. Având un telefon care care oferă informații relevante despre un cod de bare este un lucru comun.

Un exemplu de recunoaștere a fetei este Recognizr, o aplicație de augmentare a identității, care identifica o persoană și îi afișează profilul online și detaliile de contact.

Interactivitatea este măsură în care utilizatorii pot interacționa cu informațiile augmentate în aplicație. În general, cu aplicațiile care arată realitatea într-o vizualizare directă, utilizatorul poate avea ocazia să interacționeze doar cu informațiile augmentate și nu cu realitatea. Un exemplu de noninteractivitate sunt numele străzilor augmentate peste o imagine din satelit. Un exemplu de interactivitate scăzută este dat de aplicațiile de condus/mers. Aplicația Blippar este un exemplu de interactivitate medie, deoarece utilizatorii pot solicită o rețeta sau un material video prin selectarea țintei corespunzătoare. Aplicația BMW Service prezintă deasemenea interactivitate medie: afișează instrucțiuni de service și le înaintează atunci când utilizatorul solicită pasul următor. Un exemplu de interactivitate ridicată sunt imaginile publicitare care se dechid automat pentru a afișa reduceri atunci când sunt abordate.

Modalitățile de interfață a utilizatorului constrâng felul cum interacționează acesta cu informațiile augmentate prin gesturi, privire, voce și atingere în plus față de modalitățile tradiționale precum joystick-urile. Atingerea și vocea sunt comune în zilele noastre. Aplicația Google Glass oferă o interfață de voce.

În final, naturalețea vizualizării poate declanșa aplicația de realiatte augmentată pe baza realității naturale (aplicația Recognizr) sau să necesite trăsături specifice integrate în mediu sau obiecte fizice (aplicația Amazon).

Oportunități si perspective. Modelarea și aplicarea contextului utilizatorului rămân provocarea cheie pentru realizarea unei experiențe a utilizatorului de înaltă calitate. Realitatea augmentata promite sa prezinte informații și să suporte acțiunile utilizatorilor în feluri care sunt sensibile contextului curent al utilizatorului.

Provocări de utilizare. Realitatea augmentată întâmpină aceleași provocări de utilizare de bază precum interfețele tradiționale, predispunerea la supraîncărcarea utilizatorilor cu prea multe informații și făcând dificilă pentru aceștia determinarea acțiunii relevante. Cu toate astea, realitatea augmentată agravează unele din aceste probleme deoarece sunt posibile mai multe tipuri de augmentare în același timp, iar aplicațiile proactive prezintă riscul de coplesire a utilizatorilor. Proiectanții trebuie să se concentreze pe câteva întrebări cheie pentru a adresa îngrijorările de utilizare:

Poate utilizatorul să facă diferența dintre realitate și augmentare? Confuzia poate duce la erori ale utilizatorilor dacă o aplicație transmite o impresie eronată a lumii.

Este augmentarea aliniată cu realitatea? Menținerea alinierii este trivială deoarece realitatea se poate schimba rapid, în special în feluri neanticipate. De exemplu într-o aplicație de navigație cu realitate augmentată, semnalul de trafic își poate schimbă starea, sau poate apărea un accident înainte că informațiile augmentate să fie actualizate.

Cum poate un utilizator să facă tranziția între realitatea augmentată și aplicațiile tradiționale? De exemplu, un utilizator în căutarea unui produs poate avea nevoie să treacă de la o aplicație cu realitate augmentată (pentru a identifica produsele relevante) și una triditionala (pentru a caută și a achiziționa). Tranzițiile între aplicații pot fi confuze dacă elementele de la baza lor sunt incompatibile.

Cum trebuie să fie organizată informația augmentată? De exemplu, dacă un produs relevant are o gama variată, mai multe culori sau prețuri, ar fi de ajutor o grupare a produselor înrudite într-un fel care este aliniat cu intenția utilizatorului. O aplicație de realitate augmentată care prezintă toate informațiile în același timp poate doar să dezorienteze și să inducă în eroare utilizatorul.

Provocări sociale. Realitatea augmentată este mult mai diferită față de tehnologiile de calcul precendente în ceea ce privește atât acțiunile îndeplinite cât și decorurile fizice. Ca și alte tehnologii noi, pot trece ani înainte că oamenii să adopte la nivel larg această tehnologie cu excepția domeniilor unde există o necesitate crescută sau un beneficiu semnificativ imediat. Navigația și turismul reprezintă domenii populare pentru realitatea augmentată.

Deoarece realitatea augmentată este foate utilă atunci când augmentările sunt proeminente în contextul utilizatorului, incluzând atributele și experiențele anterioare, violarea intimității utilizatorilor sau a celor din împrejur reprezintă un risc potențial. De exemplu o reclamă este utilă dacă este făcută la un produs dorit de utilizator. Însă la primirea unei astfel de reclame eficientă, utilizatorii se pot întreba despre cum au fost propagate informațiile lor personale.

Modele de afaceri. Din punctul de vedere al unui model de afaceri, se anticipează faptul că aplicațiile de realitate augmentată funcționează precum cele tradiționale în multe aspecte. O diferența principala ar avea în vedere cine deține sau controlează spațiul realității augmentate. Posibil ca, aplicația curentă (sau entitatea care o controlează) ar putea să controleze afișajul. De exemplu, în loc ca reclamele să fie afișate la cuvinte cheie, precum în mediul Web prezent, reclamele în realitate augmentată pot fi afișate pentru elemente declanșatoare potrivite, precum anumite locații sau tipare/modele. Însă doar schimbarea tehnică de la cuvinte cheie la locații sau șabloane poate duce la scoatarea la suprafață a unor noi entități în ecosistemul de afaceri, precum cele care ar aborda menținerea informațiilor augmentate.

Aplicațiile de realitate augmentată din ziua de astăzi reprezintă mai mult decât dovada conceptului, însă ele reușesc să arate potențialul realizării realității augmentate devedind realitate. Cum tehnologia este îmbunătățită în timp, este de așteptat că realitatea augmentată să devină o rutină din punct de vedere al experienței utilizatorului.

4. Implementarea sistemelor de RA. Aplicații în turism, jocuri, marketing

Arpresence.pdf +

Realitatea augmentată reprezintă un concept de suplimentare a lumii reale cu părți de lume virtuală. Deși folosește un mediu virtual creat de către grafica pe calculator, cadrul principal îl reprezintă mediul real. Grafica pe calculator are funcția de adăugare a informațiilor necesare în mediul real. Realitatea augmentată este folosită pentru a îmbunătăți uneltele de recunoaștere pentru lumea reală și pentru a interacționa eficient între oameni și comutere.

Potrivit tehnicilor de recunoaștere a obiectelor, sistemul de augmentare este împărțit în servicii de realitate augmentată de poziționare, cu macaje și fără marcaje. Sistemul de realitate augmentată de poziționare este cel mai folosit datorită disponibilității variate a telefoanelor mobile cu GPS.

În cazul sistemului cu realitate augmentată de poziționare, când există mai mult de două conținuturi de afișat în aceeași poziție pe ecranul unui telefon mobil cu dimensiune limitată, suprapunerea poate bloca utilizatorii de la obținerea informațiilor corespunzătoare. Deasemenea nu ia în considerare posibilitatea de mișcare a unui utilizator, iar când un conținut vecin este afișat peste un obstacol peste care un utilizator nu poate trece, va fi dificilă decizia de alegere a caii de mișcare a utilizatorului. Mai mult, din moment ce poate recunoaște doar poziții, schimbarea informației din lumea reală duce la actualizarea informațiilor din realitatea augmentată. Ca rezultat, nu garantează exactitatea informațiilor.

Sistemul de realitate augmentată bazat pe marcaje folosește o tehnică pentru detectarea și urmărirea marcajelor deja stabilite. Un marcaj constă de obicei într-un cadru pătrat cu fundal alb, iar marcajul recunoscut are coordonate tridimensionale și compune un obiect tridimensional. Tehnica necesită ca marcajele să fie aranjate dinainte că acestea să fie comercializate. În consecință, deși pot fi utilizate cu ușurință într-un spațiu cu scop specific, precum un muzeu, implementarea este mai puțin probabilă atunci când e aplicată unor lucruri axate pe scheme de design, precum publicațiile. În plus, din moment ce folosesc în principal marcaje negre, metoda este sensibilă la iluminarea locului unde acestea sunt plasate, și poate fi folosită când o parte din marcaj este acoperit. Din punct de vedere tehnic este necesară suplimentarea dezavantajelor sale.

Tehnica de augmentare a realității fără marcaje folosește imagini din lumea reală pentru a compensa pentru punctele slabe ale sistemului de augmentare a realității cu marcaje, și extrage puncte, linii, colțuri, texturi și alte caracteristici prin imaginile camerei. A fost recunoscută ca și cea mai dificilă și critică tehnică din domeniul realității augmentate. Acest lucru se întâmplă deoarece detectează și recunoaște luminozitatea, suprapunerea parțială și direcțiile de la baza caracteristicilor unui obiect, arătat însă o performanță excelentă.

Aplicații in domeniul publicitar și de marketing. În acest caz au fost luate în considerare serviciile de realitate augmentată legate de materialele publicitare ce rulează în mediul de aplicații al telefoanelor mobile. Au fost analizate punctele lor slabe și pe cele tari și evaluată direcția serviciului de implementat.

Publicitatea prin smartphone-uri este o metodă de transpunere a informațiilor în idei, servicii sau produse, care au scopul de a crește profirturile originatorilor de conținut, pentru consumatori prin utilizarea mediului de aplicații al telefonului. Ea este categorizata în două tipuri: construcția aplicației și expunerea conținutului. Motivul pentru care aplicațiile de telefon din zilele noastre atrag mai multă atenție către materialele media publicitare este pentru că aplicațiile au posibilitatea de a furniza un mesaj publicitar personalizat către diverși consumatori într-o manieră mai eficientă.

Există multe aplicații publicitare în care este aplicat sistemul de augmentare a realității. Cele mai tipice aplicații ce folosesc sistemul de realitate augmentată prin poziționare sunt iNeedCoffee folosit pentru localizarea unei cafenele, Wikitude folosit pentru găsirea restaurantelor și persoanelor și pentru a obține informații despre un anumit loc dintr-o distanță vizibilă, și pentru a juca jocuri, și Qvjet care conține funcțiile de socializare îmbunătățite pentru partajarea informațiilor cu utilizatorii vecini și pentru găsirea anumitor locații. Cu toate astea, aplicațiile de realitate augmentată pentru poziționare bazate pe GPS folosesc sateliții în scopuri nonguvernamentale astfel că ele au o marja de eroare. Deasemenea datorită erorilor busolei magnetice proprii folosită pentru recunoașterea direcției, ele de multe ori nu reușesc să ofere informații precise pentru utilizatori.

Există mai multe aplicații de realitate augmentată fără marcaje. De exemplu, aplicația pentru telefon creată de Volkswagen augmentează o animație tridimensională în timp ce această se deplasează către o reclamă exterioară sau către o reclamă din stația de autobuz. Aplicația RAY App dezvoltată de către Kia Motors augmentează un obiect tridimensional prin propria publicitate a companiei publicată în ziare. Pe lângă acestea, în devzoltarea aplicațiilor, există multe încercări de aplicare a tehnicii de augmentare a realității fără marcaje, dar acestea nu merg mai departe de declanșarea intereselor și curiozităților utilizatorilor.

Odată cu lansarea noilor telefoane mobile puternice și mai recent a proiectului Google Glass, realitatea augmentată a intrat foarte mult în atenția multor programatori și utilizatori. Această tehnologie este deasemenea implementată în domeniul turismului însă gradul de utilizare nu este foarte mare. În această categorie vom prezenta 10 aplicații inovative care evidențiază potențialul tehnologiei în domeniul turismului. Ea poate revoluționa felul în care experimentăm noi destinații și servicii.

Experiență de citit îmbunătățită. După mult timp în care nu prea a fost utilizată, realitatea augmentată începe să revoluționeze industria publicațiilor de astăzi. De exemplu cititorii revistelor Enquire, Popular Science sau Time pot vizualiza conținut multimedia suplimentar prin îndreptarea telefonului lor către pagini specifice.

Aceste modele ale publicității de nouă generație pot fi aplicate cataloagelor de turism, broșurilor, fluturașilor precum și altor tipuri de materiale promoționale pe hârtie. Hoteluri, cazinouri, parcuri dar și evenimente speciale pot lua forme pentru a oferi o simțire și impresie îmbunătățita asupra a ce cumpără clientul. De fapt, sistemele de realitate augmentate pot avea o putere persuasivă mare și pot oferi o oportunitate pentru a promova serviciile cu succes, caracteristică care încă nu este suficient exploatată în industria turismului și cea ospitalieră.

Cele mai de succes exemple au fost dezvoltate de către Saint Petersburg Clearwater Bureau care a folosit realitatea augmentată pentru a oferi o experiență 3D impresionantă potențialilor turiști. Numită „Two Treasures 3D Tour”, experiență se caracterizează printr-un ghid de tur virtual ce poate fi vizualizat pe o camera video a unui calculator de birou, acasă. Aplicația oferă o previzualizare persuasivă și interactivă a celor mai faimoase plaje și muzee din lume.

Interactivitatea în muzeu. Realitatea augmentată oferă un mediu educațional convingător. De fapt, educația este unul din domeniile care au beneficiat cel mai mult de pe urmă realității augmentate din moment ce tehnologia oferă o interfață tangibilă care simulează activitățile mentale și motoare printr-o interacțiune intuitivă cu un conținut nefamiliar. Vizitele educaționale și implicarea vizitatorului sunt deasemenea unii dintre cei mai importanți factori din industria turismului iar realitatea augmentată are un potențial uriaș de a implică activ turiștii în scopul de a învață și de a experimenta diferite muzee și artefacte.

Recent, tehnicile de povestire interactivă digitală au fost aplicate muzeelor pentru a crește potențialul lor educațional. De exemplu, DBS (Digital Binocular Station) face ca parte din conținutul static al muzeului să prindă viață, conducând la o aventură interactivă, dinamică și interesantă care crește timpul petrecut de utilizator în muzeu și vizitele mai dese. Instalările bazate pe realitate augmentată din muzee pot stimula deasemenea experiențe imposibile, deoarece sunt capabile să reînvie specii de animale dispărute sau artefacte culturale fragmentate.

Browsere de realitate augmentată. Printre multe aplicații de realitate augmentată de pe telefoanele inteligente, browserele se bucură de cea mai mare popularitate. Multe dintre ele pretind să aibă funcționalități legate de turism. Un browser de augmentare a realității potrivit pentru nevoile turismului îmbogățește lumea reală prin informații virtuale interactive ce permit vizitatorilor din locații necunoscute pentru ei să identifice cele mai importante și interesane puncte de interes, permițându-le deaseenea să afle mai multe despre împrejurimi.

Probabil cel mai interesant și de succes exemplu este aplicația pentru smartphone Yelp, care a adăugat o vizualizare cu augmentarea realității pentru a oferi o vizualizare îmbunătățită utilizatorilor săi.

Experiență resimțită prin jocuri. Jocurile de realitate augmentată au fost instrumente pentru promovarea activităților fizice prin utilizarea locațiilor din lumea reală și a obiectelor că fiind parte a unui joc mai captivant. Luând în considerare flexibilitatea și personalizarea informațiilor virtuale, mai multe scenarii pot fi aplicate domeniului turismului. Ca fapt divers, jocurile de realitate augmentată bazate pe anumite locații s-au dovedit deja motivante pentru turiști. Un exemplu interesant este TimeWarp.

Jocul de exterior ce augmentează realitatea, dezvoltat de către cercetătorii de la Institului de Tehnologie a Informației Aplicată din Sankt Augustine, Germania, permit turiștilor să se plimbe prin orașul Cologne din Germania, sărind prin portaluri de timp și experimentând diferite evenimente istorice și viitoare. Pe lângă jocul fictiv oferit de către ARQuake și succesorii săi, obiectivul principal al timeWarp a fost încurajarea jucătorilor să interacționeze cu orașul să îi experimenteze schimbările temporale. Evaluările au arătat că turiștii descriu experientă că fiind distractivă, nouă și realistă.

Servicii augmentate în restaurante. Un exemplu impresionant în ceea ce privește experientă realității augmentate este oferit de restaurantul Inamo din Londra. Experiența se bazează pe tehnologia proiectivă de augmentare a realității.

Clienții pot interacționa cu suprafață meselor, să își aleagă propria tema de decor a mesei, să comande din meniul multimedia sau să vizioneze un film video în direct din bucătărie. Asemenea suprafețe augmentate se gasec pe mese sau pereți, pentru a oferi un spațiu fizic colaborativ și un afișaj interactiv al informatiior virtuale.

Retrăirea vieții și a evenimentelor istorice. Recrearea templelor antice și a clădirilor istorice reprezintă un subiect care se folosește în mod natural de realitatea augmentată, existând un număr de sisteme comerciale și prototip disponibile. Prima moștenire istorică ce a beneficiat de o reconstrucție virtuală a unui templu antic a fost Olympia din Grecia, unde cercetătorii au dezvoltat sistemul ArcheoGuide.. Prin utilizarea aplicației Layar, orice turist care își îndreaptă telefonul către locația originală a zidului Berlinului poate vedea reprezentarea sa virtuală sub formă unui model 3D.

Experiență de realitate augmentată în hoteluri. Experiențele augmentate personale pot extinde vizita către o nouă destinație. Deși sunt un mediu potrivit pentru experiențele îmbunătățite prin realitate augmentată, hotelurile au rămas puțin în urmă, neexploatand adevăratul potențial al tehnologiei. Cel mai bun exemplu practic a fost dezvoltat de către Holiday Inn, anunțat că fiind primul hotel ce oferă augmentarea realității. Oaspeții își pot utiliza telefoanele inteligente pentru a vedea virtual atleții Olimpici și Paralimpici la recepție, pe hol sau în camera lor de hotel, ca și cum aceștia ar fi fost chiar acolo.

Transportul augmentat. Sistemele de augmentare a realității reprezintă unelte ideale ce pot ghida turiștii prin medii necunoscute. Navigarea și găsirea caii dorite au fost printre primele zonele de aplicare a realității augmentate. Afisajele augmentate au potențialul de a reduce efortul mental necesar pentru pietoni și conducători auto.

Realitatea augmentată poate afișa drumuri virtuale și săgeți direcționale pentru a facilita navigarea interioară, exterioară, pietonală sau auto. Un exemplu bun îl reprezintă aplicația Nearest Tube care afișează ruta către stațiile de metrou de la locația curentă a utilizatorului în Londra.

Traducerea realității augmentate. Navigația și explorarea mediilor necunosute poate fi influențată semnificativ de lipsa traducerilor clare a semnelor și instrucțiunilor scrise într-o limba străină. Pe lângă semnele de pe străzi, aplicațiile de augmentare a realității pot oferi o traducere în timp real a textului scris de pe meniurile restaurantelor, programul trenurilor și titlurile ziarelor dintr-o limba străină în limba nativă a utilizatorului.

Word Lens și Intelligent Eyesunt două aplicații comerciale pentru telefoane inteligente care evidențiază acest potențial. Ambele suprapun textul tradus peste cel original către care este îndreptat dispozitivul.

Gestiunea participativă a destinației. Timp de secole, planificatorii și managerii au trebuie să lucreze cu planuri abstracte și generalizate pentru a alege o îmbinare echilibrată a structurilor, clădirilor și materialelor. Culoarea, texturile și formele, toate joacă un rol fundamental pentru determinarea perspectivei estetice a structurilor fizice iar realitatea augmentată poate ajuta managerii și proiectanții să ia deciziile optime prin compararea pe loc a scenariilor alternative. Folosirea realității augmentate pentru vizualizarea modelelor 3D virtuale a inovațiilor planificate peste mediul curent unde acestea vor fi introduse pot ajuta procesul de decizie individual, colectiv sau privat.

Recent, Institutul de Arhitectură Olandez a anunțat lansarea aplicației Urban Augmented Reality, disponibilă în 8 orașe din Olanda, care permite rezidenților și turiștilor să experimenteze mediul urban cum a fost odată, cum ar fi putut să fie și cum ar putea fi în viitor. Permite utilizatorilor să adauge comentarii într-o baza de date, solicitând efectiv opinia publică. Această abordare se poate dovedi utilă în anumite zone din aplicațiile turismului, precum de exemplu, construcția parcurilor tematice, a stațiunilor și locurilor de atracție.

5. Sisteme de Realitate Augmentată pentru gestionarea conținutului 3D folosind librăriile Qualcomm Vuforia

Capitolul cuprinde metoda de implemenare a unei aplicații folosind realitatea augmentată, prin utilizarea bibliotecilor Qualcomm Vuforia si a mediului de dezvoltare Unity. Realitatea augmentată este o tehnologie inovativă ce permite prezentarea unei vizualizări îmbogățite a lumii reale din jurul nostru. Un bun exemplu ar fi afișarea scorurilor meciurilor de fotbal suprapuse peste acțiunea în direct de pe teren. Încorporarea se face cu ajutorul unei aplicații de realitate augmentată care interpretează imaginea live a camerei video și augmentează un obiect virtual peste imaginea lumii reale și afișează rezultatul pe ecranul vizualizării camerei folosind algoritmi bazați pe recunoașterea vizuală.

În continuare va fi explicat sumar procesul de dezvoltare a unei aplicații simple de realitate augmentată folosind Qualcomm Vuforia SDK, unul dintre cele mai bune SDK disponibile pentru construcția aplicațiilor de acest tip pentru dispozitive mobile și tablete. În prezent, pachetul este disponibil pentru Android, iOS și Unity. SDK se ocupă de complexitățile de cel mai mic nivel, care permit dezvoltatorilor să își concentreze toată atenția către aplicație.

5.1. Prezentare conceptuală

Înainte de dezvoltarea unei aplicații de realitate augmentată este importantă înțelegerea conceptelor cheie folosite în spațiul realității augmentate:

Targets (ținte): reprezintă obiecte din lumea reală sau markeri (coduri de bare sau simboluri). Țintele sunt create folosind Vuforia Target Manager. Odată create, ele pot fi folosite pentru a găsi un obiect și a afișa conținut peste el. Țintele pot fi imagini-țintă, ținte cilindrice, ținte definite de utilizator sau cuvinte-țintă, cadre de imagini 2D (cadre-țintă), butoane virtuale (care pot declanșa un eveniment) sau ținte-Cloud.

Conținut: Prin conținut înțelegem obiecte 2D/3D sau video care se dorește augmentat desupra unei ținte. De exemplu afișarea unei imagini sau video peste o țintă.

Texturi: O textură este un obiect de tip OpenGL format din una sau două imagini având același format al imaginii. Sistemul de realitate augmentată Vuforia convertește conținutul în textura iar sistemul interpretează textura pentru afișare pe ecranul unde se vizualizează camera.

Java Native Interface: În exemplele Android Vuforia, evenimentele ciclului de viață sunt gestionate în Java însă evenimentele de urmărire și randarea sunt scrise în C++ nativ. JNI poate fi folosit pentru comunicarea dintre Java și C++ deoarece permite apelul metodelor native din Java.

Ocluziune (blocare): Înseamnă urmărirea unui obiect virtual ascuns de obiecte reale. Gestionarea ocluziunii implică stabilirea unei relații între obiectele virtuale și reale prin utilizarea umbririlor transparente și afișarea graficii că și când ar fi în interiorul unui obiect din lumea reală.

OpenGL ES: Vuforia folosește intern OpenGL pentru interpretarea graficii 2D/3D folosind un procesor grafic. OpenGL ES este construit special pentru smartphone-uri și dispozitive încorporate.

Cmponentele Vuforia sunt prezentate în continuare:

Camera: Capturează cadrul de previzualizare și îl trimite către Image Tracker (scannerul de imagini).

Convertorul de imagini: Convertorul de format al pixelilor convertește formatul de baza al camerei video într-un format potrivit pentru interpretarea și urmărirea OpenGL ES.

Tracker (scannerul): Detectează și urmărește obiectele din lumea reală în previzualizarea camerei folosind algoritmi de recunoaștere a imaginilor. Rezultatele sunt stocate în obiecte de stare care sunt trimise interpretorului de fundal video.

Video Background Renderer (interpretorul de fundal video): interpretează imaginea camerei stocată în obiectul de stare și o augmentează pe ecranul camerei.

Bazele de date ale dispozitivului: Baza de date a dispozitivului sau setul de date conține țintele create folosind Target Manaer. Conține un fișier de configurare XML și un fișier binar .dat.

Bazede de date cloud: Pot fi create folosind Target Manager și pot conține o baza de date de până la 1 milion de ținte, care pot fi interogate la momentul rulării.

Începutul construcției. TargetManager. Primul pas îl reprezintă crearea țintelor folosind Vuforia Target Manager pentru a fi folosite pentru baza de date a dispozitivului. Pentru a face acest lucru este necesară înregistrarea gratuită pe portalul de dezvoltare al Vuforia. De acolo pot fi descărcate resurse și postate diferite probleme pe forum. După logare:

Se deschide TargetManager de pe website-ul Vuforia și se alege tab-ul Device Databases.

Se dă click pe butonul Create Database, apoi Add Target. Se va deschide un nou dialog corespunzător țintelor.

Se alege imaginea de pe calculatorul personal, pe care dorim să o avem ca și țintă. Pot fi alese doar imagini în format JPG sau PNG (alb negru sau colorate), cu dimensiunea mai mică de 2MB. Imaginea ideală trebuie să fie bogată în detalii, să nu aibă șabloane repetitive și să aibă un contrast bun.

Se alege ca și tip de țintă o imagine singulară. Se introduce o valoare arbitrară pentru lățime și apoi se alege Create Target. După un scurt timp de procesare tința aleasă va fi creată. Daca evaluarea tintei are mai mult de 3 stele atunci tinta poate fi folosita pentru interpretare. O evaluare buna inseamna ca imaginea este usor interpretata si detectata de catre sistemul de realitate augmentata.

Mai multe ținte pot fi adăugate în același mod. Se aleg țintele care doresc a fi descărcate apoi se alege butonul de descărcare a acestora.

Descărcarea va conține un fișier în format XML cu numele bazei de date (baza de date>.xml) și unul în format .dat (baza de date >.dat). Fișierul XML conține baza de date a imaginilor țintă în timp ce fișierul .dat este unul binar ce conține informații despre baza de date de detectat și interpretat.

Instalarea și descărcarea exemplelor de cod sursă. După logarea în contul Vuforia, pot fi descărcate Vuforia SDK pentru Android și cod sursă exemplu (Samples) pentru Android.

Se extrage folderul Vuforia SDK. În netbeans este apoi necesar să copiem în folderul „libs” al proiectului folderul „armeabi-v7a” extras și fișierul „Vuforia.jar”. Mai apoi trebuie importat în mediul de dezvoltare al proiectului librăria cu extensia .jar Vuforia.jar, tocmai copiată.

Proiectele din folderul Sample Apps extras pot fi importate direct în netbeans.

La lansarea unei aplicații exemplu, se începe crearea și încărcarea texturilor prin apelarea procedurii „loadTextures()”. Aici fișierele bitmap din folderul „assets” sunt convertite în texturi necesare pentru motorul Vuforia SDK pentru interpretarea obiectelor 3D în vizualirare de realitate augmentată.

În același timp, aplicația va începe procesul de configurare a motorului prin apelarea procedurii „initAR()”. Aici, în mod asincron, aplicația va initializa motorul VuforiaSDK. După initializarea cu succes, aplicația începe să încarce datele de detectat în mod asincron. Va încărca și activa seturile de date din fișierul XML al tinteor create folosind TargetManager.

După configurarea motorului, aplicația apelează metoda „initApplicationAR()” unde va crea și inițializa vizualizarea OpenGLES și îi atașează un interpretor, care este necesar pentru afișarea unui video sau obiect grafic pe ecranul de vizualizare a camerei dacă este găsită imaginea țintei. Interpretorul atașat prin vizualizarea OpenGL ES necesită încărcarea conținutului video VideoPlaybackHelper și apelează metoda OpenGL DrawFrame() pentru a urmări cadrele camerei. În timpul acestui proces texturile OpenGL din obiectele texturi încărcate la început și texturile pentru date video sunt create.

Aplicația apelează apoi startAR() pentru a porni camera. În momentul în care camera pornește interpretorul începe urmărirea cadrelor. Când este găsită imaginea țintă (imageTarget) aplicația afișează conținutul video sau obiectul grafic. Toate resursele sunt eliberate de către aplicație prin apelarea metodei onDestroy() când utilizatorul închide aplicația.

5.2. Realitatea Augmentată pe platforma Android. Qualcomm Vuforia

Realitatea Augmentată reprezintă în general suprapunerea unui conținut digital de tip 2D sau 3D peste o imagine în direct. Lumea reală este observată prin vizualizarea camerei dispozitivului în timp real iar conținutul virtual reprezintă informația despre punctele de interes. Experiența din mediul exterior poate fi îmbunătățită prin augmentarea realității cu ajutorul GPS și al busolei integrate. Realitatea Augmentată bazată pe viziune recunoaște obiectele din câmpul vizual și aliniază grafica în concordanță cu obiectul țintă. Acest tip de realitate augmentată permite obținerea unei experiențe mai interactive și captivante.

În vizualizarea video a camerei dispozitivului sunt scanate obiectele și caracteristicile cunoscute, comparate cu baza de date a imaginilor cunoscute, este determinată poziția și orientarea și este interpretată grafica. Procesul de scanare, comparare, poziționare și interpretare se repetă de peste 30 de ori pe secundă. Aplicații ale realității augmenatte în zilele noastre întâlnim în:

Jocuri și aplicații distractive: jocuri 3D în medii din lumea reală contra lumilor virtuale;

Media și publicitate: elemente printate, elemente exterioare, media TV și ambalajele produselor prind viață;

Aplicații instructionale: vizualizarea instrucțiunilor precum ansamblarea mobilei;

În viitor se doresc a fi dezvoltate din ce în ce mai mult aplicații bazate pe:

Text: traducerea cuvintelor în mai multe limbi;

Căutare vizuală: Obținerea informatiilor din internet pentru obiectele vizualizate;

Navigare și descoperire: Vizualizarea punctelor de interes;

Realitatea virtuală începe să ia avânt din ce în ce mai mult. Potrivit „Visiogain”, în 2012, 25% din aplicațiile mobile au integrate caracteristici de realitate augmentată. Prognoza este că industria aplicațiilor mobile de realitate augmentată va produce venituri globale de 3 miliarde de dolari până în 2016, comparat cu 87 de milioane în 2011 și 21 de milioane în 2010. Implicarea consumatorului reprezintă motivul principal al succesului acestei tehnologii. Codurile QR s-au dovedit a fi metode de implicare eficiente, lucru ce a determinat vanzarii să încorporeze tehnologia în campaniile lor de marketing. Branduri care folosesc realitatea augmentată pentru a atrage și implica consumatorii: Samsung, Miisejaw, Barclays, Nestle, Xbox 360, Starbucks Coffee, Guiness, Nissan, Domino’s Pizza, Mercedes-Benz, Tesco, Viking, Ford, Nike, Kia, Omega, Heinz, Hsbc, Unilever.

Cuvântul „Vuforia” provine din contopirea cuvintelor englezești „view” (vizualizare) și „euphoria” (sentiment de fericire sau bunăstare).În platforma Vuforia sunt înregistrați peste 21000 de dezvoltatori din 130 de țări, suportă peste 400 de modele de telefoane inteligente și tablete iar librăriile au fost utilizate în peste 400 de aplicații din Android Market și Ios App Store. Cu ajutorul librăriilor Vuforia pot fi augmentate mai multe tipuri de obiecte (reprezentări ale elementelor din lumea reală care pot și detectate și urmărite):

Imagini țintă: ambalajele produselor, postere, semne, cărți de vizită, vederi, pagini din cărți sau reviste.

Marcaje încadrate: piese de jocuri, cărți de control.

Obiecte 3D simple; cutii, sticle, conserve.

Cadrele marcate permit cărților de joc marcate să declanșeze simultan mai multe elemente din experiența realității augmentate. Butoanele virtuale permit utilizatorilor să apese butoane prin atingerea anumitor zone, a unei imagini sau obiect. Printre caracteristicile și peformanta Vuforia se numără:

Viziunea: imagini obisnuite, imagini 3D simple, marcaje, butoane virtuale.

Performanta: Recunoasterea simultana a mai multor obiecte, optimizarea pentru platforme mobile.

Flexibilitate: librariile vuforita pot fi integrate in medii de dezvoltare precum Unity, Eclipse, Xcode sau alte 3rd party.

Avantajele dezvoltarii de aplicatii de realitate augmentata folosind librariile Vuforia in mediul Eclipse sunt gratuitatea precum si flexibilitate si performanta ridicate cu ajutorul API de nivel mic. In Unity avantajele sunt reprezentate de motorul de dezvoltare al jocurilor integrat complet ce reduce timpul si costul de dezvltare a aplicatiei precum si faptul ca o singura aplicatie poate fi rulata atat pe sistemul Android cat si pe iOS.

Tintele reprezinta seturi de date ce pot fi urmarite. Exemplul de cod dursa urmator prezinta o metoda de incarcare a unor imagini tinta.

QCAR::DataSet* myDataset=0;

myDataset = imageTracker->createDataSet();

if (myDataset == 0)

{

LOG(„Failed to create a new tracking data.”);

Return 0;

}

If (!myDataset->load(„myDataset1.xml”,QCAR::DataSet::STORAGE_APPRESOURCE))

{

LOG(„Failed to load data set.”);

Return 0;

}

<?xml version=”1.0”?>

<QCARConfig xsi:noNamespaceSchemaLocation=”qcar_config.xsd”

Xmlns:xsi=http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance>

<Tracking>

<ImageTarget name=”stones” size=”247 173”/>

<ImageTarget name=”chips” size=”247 173”/>

` </Tracking>

</QCARConfig>

Pornirea camerei ce urmareste tinte se face cu ajutorul segmentului de cod urmator scris in limbajul C++, folosit ca exemplu:

if (!QCAR::CameraDevice::getInstance().start())

return;

QCAR::TrackerManager& trackerManager = QCAR::TrackerManager::getInstance();

QCAR::Tracker* imageTracker = trackerManager.getTracker(QCAR::Tracker::IMAGE_TRACKER);

If (imageTracker != 0)

imageTracker->start();

Oprirea elementului de urmarire a tintelor se face cu ajutorul exemplului de cod urmator, scris im limbajul C++:

QCAR::TrackerManager& trackerManager = QCAR::TrackerManager::getInstance();

QCAR::Tracker* imageTracker = trackerManager.getTracker(QCAR::Tracker::IMAGE_TRACKER);

if (imageTracker != 0)

imageTracker->stop();

Convertorul de format al pixelilor face conversia intre formatul camerei (ex: YUV12) si un format potrivit pentru redarea OpenGL ES (ex: RGB565) si pentru urmarire (ex: luminanta).

Detectorul sau urmaritorul (tracker) detecteaza su urmareste obiectele din lumea reala in cadrele video ale camerei. Diferiti algoritmi se ocupa de detectarea noilor tinte sau marcaje si de evaluarea butoanelor virtuale. Detectorul poate incarca mai multe seturi de date, insa doar unul poate fi activ la un moment dat. Rezultatele sunt stocate intr-un obiect de stare utilizat de catre elementul de redare video a fundalului si poate fi accesat din codul aplicatiei.

Obiectul de stare este format din:

Cadrul camerei: imaginea curenta (RGB, YUV, Grayscale).

Elementele ce pot fi detectate: Imagini plane, marcaje incadrate, multi-tinte.

Evenimente: butoane virtuale.

Elementul de redare al fundalului video afiseaza imaginea camerei stocata in obiectul de stare. Performanta actiunii de afisare a fundalului video este optimizata pentru dispozitive specifice.

renderFrame()

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

QCAR::State state = QCAR::Renderer::getInstance().begin();

QCAR::Renderer::getInstance().drawVideoBackground();

QCAR::Renderer::getInstance().end();

}

Codul aplicatiei interogheaza obiectul de stare pentru obtinerea noilor tinte detectate, a marcajelor sau a starilor actualizate ale acestor elemente. Acesta actualizeaza logica aplicatiei cu datele noi introduse si reda grafica augmentata suprapusa.

Constructia unei aplicatii Android ce utilizeaza tehnologia realitatii augmentate are la baza principiul definit de schema din figura urmatoare:

Coordonatele butoanelor virtuale pot fi definite cu ajutorul exemplului de cod sursa XML urmator.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<QCARConfig xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchemainstance"

xsi:noNamespaceSchemaLocation="qcar_config.xsd">

<Tracking> <ImageTarget size="247 173" name="wood">

<VirtualButton name="red" rectangle="-108.68 -53.52 -75.75 – 65.87" enabled="true" />

<VirtualButton name="blue" rectangle="-45.28 -53.52 -12.35 – 65.87" enabled="true" />

<VirtualButton name="yellow" rectangle="14.82 -53.52 47.75 – 65.87" enabled="true" />

<VirtualButton name="green" rectangle="76.57 -53.52 109.50 – 65.87" enabled="true" />

</ImageTarget> </Tracking> </QCARConfig>

Obiectele 3D simple permit produselor sa declanseze experiente de realitate virtuala, iar continutul interactiv sa reflecte geometria ambalajului produsului. Astfel de obiecte pot fi: cutii, sticle, conserve.

In ceea ce priveste seturile de date interschimbabile, un script dedicat expune o lista de seturi de date (ce fac parte din proiect) ce sunt incarcate la inceputul scenei. Un singur script poate fi utilizat in mai multe scene. Scriptul este folosit in principal doar pentru incarcarea/descarcarea si activarea/dezactivarea seturilor de date la momentul rularii. Poate fi utilizat doar la debutul unei scene insa nu indeplineste nici o actiune cand proprietatile sale sunt schimbate mai tarziu in ciclul de viata al aplicatiei.

Scriptul seturilor de date are constructia de baza urmatoare:

if (!dataSetStonesAndChips->load(„StoneAndChips.xml”, QCAR::DataSet::STORAGE_APPRESENCE))

{ LOG(„Eroare la incarcarea setului de date.”);

Return 0;

}

if (!dataSetTarmac->load(„Tarmac.xml””, QCAR::DataSet::Storage_Appresource))

{

LOG(„Eroare la incarcarea setului de date.”);

return 0;

}

Accesul la fundalul video permite utilizarea camerei video ca si textura prin utilizarea elementelor de umbrire (shader). Sunt folosite doua elemente de umbrire:

Vertex shader: converteste imaginile video in elemente „grayscale” si inverseaza negrul cu alb.

Fragment shader: asculta apasarile ecranului iar apoi distorsoneaza imaginile video din jurul apasarii.

Gestionarea ocluziunilor ilustreaza felul in care elementele de umbrire (patru in acest caz) pot fi utilizate pentru a face obiectele sa para semi-transparente. Indreptarea camerei video care o tinta 3D de exemplu permite vizualizarea unui obiect augmentat in interiorul obiectului 3D real cu aspect transparent. Patru elemente de umbrire, unui pentru fiecare obiect sunt redate in ordinea crecta (fundalul video, textura obiectului real, elementul grafic augmentat in interiorul cutiei de ocluziune.

Prin posibilitatea de redare a fisierelor video, acestea sunt derulate peste o imagine sau textura pe dispozitivele compatibile.

Utilizarea Vuforia cu ajutorul Unity3D consta in instalarea extensiei pe masina locala, compilarea unei aplicatii simple de realitate augmentata si cunoasterea unor elemente de realitate augmentatamai avansate. Instalarea pe sistemul Windows consta in descarcarea fisierului „.exe” de instalare de pe paina de descarcare (https://unity3d.com/get-unity/download?ref=personal), executia fisierului descarcat, selectarea locatiei pentru instalarea pachetului corespunzatoare pentru mediul de dezvoltare. Pachetul extins va fi deasemenea copiat in folderul „Standard Packages” din instalarea Unity.

Compilarea cu Unity a unui proiect simplu consta in crearea proiectului, adaugarea in scena a elementelor de realitate augmentata (AR Assets) si a altor elemente dorite (Prefabs), adaugarea elementelor 3D in scena si atasarea lor la elemente de detectie. Pasii pentru crearea unui nou proiect in Unity sunt:

File > New project

Selectarea numelui proiectului si a folderului in care este salvat

Alegerea numelui pachetului proiectului

In figura de mai sus ce prezinta structura interna a unui proiect Unity, intalnim urmatoarele elemente:

Editor: contine scripturile necesare pentru interactiunea dinamica cu datele detectabile din editorul Unity.

Plugins: Contine fisiere Java si fisiere binare ce integreaza QCAR SDK cu aplicatia Unity Android.

Qualcomm Augmented Reality: Contine elementele predefinite si scripturile necesare pentru a aduce realitatea augmentata in aplicatia Unity.

Streaming Assets: contine seturile de date interschimbabile ale tintelor descarcate din sistemul online de gestiune a tintelor.

Printre elementele predefinite si elementele de realitate augmentata disponibile ce pot fi adaugate scenei sunt:

ARCamera prefab: elementul ARCamera este responsabil de redarea imaginii camerei in fundal si manipularea obiectelor scenei astfel incat acestea sa reactioneze la datele detectabile.

ImageTarget prefab: reprezinta un obiect detectabil tinta de tip imagine.

Dupa inceperea unui proiect de realitate augmentata in unity, trebuie sa fie sters elementul „Main Camera” din ierarhie si adaugate elementele „ARCamera” si „ImageTarget” in ierarhia din fereastra proiectului. Pentru adaugarea obiectelor 3D in scena precum lumina sau de exempu un cub, se alege din fereastra interfetei grafice: „GameObject > Light > Directional light” sau „GameObject > 3D Object > Cube”.

Pentru adaugarea unei animatii, se alege obiectul din fereastra ce contine ierarhia, iar in bara de meniuri se alege: „Windows > Animation”.

Pentru realizarea unei animatii, trebuie urmati pasii urmatori:

Se apasa butonul de inregistrare si se salveaza animatia.

Pentru crearea punctelor de pauza in animatie se apasa butonul corespunzator.

Se trage de linia timpului potrivit lungimii dorite.

Se permite tipul necesar de miscare: circular, orizontal, vertical, etc.

Se seteaza optiuni de redare (redare o singura data, redare in bucla, etc.).

In ceea ce priveste procesul de dezvoltare Android, Unity ofera numerose setari in cazul aplicatiilor dezvoltate pentru platforma android. Trebuie aleasa mai intai din meniu urmatoarea cale („File > Build Settings … > Player Settings …) pentru a vizualiza setarile curente. Deasemenea, in acest moment este posibila alegerea platformei: Android sau iOS. Mai apoi se alege „Resolution and Presentation” pentru a stabili orientarea implicita. (Extensia Vuforia de realitate augmentata suporta acum functia de auto rotatie). Pentru a alege iconita aplicatiei se alege tab-ul „Icon”. In optiunea „Other Settings” se stabileste nivelul API minimal pentru rularea aplicatiei la Android 2.2 Froyo (API Level 8) sau mai mare. Se stabileste deasemenea valoarea „Bundle Identifier” cu un nume valid (ex: com.companie.primaaplicatieAR). In continuare se salveaza scena alegand din bara de meniuri „File > Save Scene”.

In ultimul rand de deschide meniul de constructie („build”) conform „File > Build Settings …”. Trebuie sa ne asiguram ca scena este parte a elementului „Scene” in „Build”. Daca nu este cazul, se alege fie „Add Current” pentru adaugarea scenei active curente sau cu ajutoul procesului „drag and drop” se plaseaza scena de realitate augmentata salvata din vizualizarea proiectului in fereastra corespunzatoare.

Deasemenea scripturile pot fi editate manual alegand din fereastra proiectului folderul „Scripts”. De exemplu fisierul „ImageTargetsBehavior” poate fi editat pentru adaugarea diverselor facilitati sau actiuni.

Mai jos este prezentat un exemplu de tratare a unui buton virtual cu ajutorul procedurii „OnButtonPressed”.

public void ObButtonPressed(VirtualButtonBehaviour vb)

{

Debug.Log(„OnButtonPressed”);

if (!IsValid())

{

Return;

}

//Alicarea unei noi texturi

switch (vb.VirtualButtonName)

{

case „red”:

m.Teapot.renderer.material = m+TeapotMaterials[0];

break;

case „blue”:

m.Teapot.renderer.material = m+TeapotMaterials[0];

break;

case „yellow”:

m.Teapot.renderer.material = m+TeapotMaterials[0];

break;

case „green”:

m.Teapot.renderer.material = m+TeapotMaterials[0];

break;

}

}

Pentru incarcarea unui obiect detectabil implicit, un exemplu de implementare este in secventa de cod urmatoare:

private void OnTrackingFound()

{

Renderer[] rendererComponents = GetComponentsInChildren<Renderer>();

//pornirea redarii

foreach (Renderer component in rendererComponents) {

component.enabled = true;

}

Debug.Log(„Trackable „ + mTrackableBehaviour.TrackableName + „ found”);

}

private void OnTrackingLost()

{

Renderer[] rendererComponents = GetComponentsInChildren<Renderer>();

//oprirea redarii

foreach (Renderer component in rendererComponents) {

component.enabled = false;

}

Debug.Log(„Trackable „ + mTrackableBehaviour.TrackableName + „ lost”);

}

In continuare prezentam cateva detalii despre motorul fizic al Unity. Proprietatile fizice pot fi accesate din bara de meniuri: „Component > Physics > …”. Proprietatea „Rigidbody” face referire la obiecte simulate fizic. Aceasta proprietate se foloseste pentru lucruri pe care jucatorul le poate misca (precum obiectele libere). Obiectele cu aceasta proprietate pot fi miscate direct prin adaugarea fortelor la acestea prin intermediul scripturilor. Proprietatea „Character Controller” este folosita pentru constructia unui caracter umanoid. Proprietatile „Collider” fac referire la un obiect ce nu este de tip „Rigidbody”. Un „Colider” static este folosit pentru geometria de nivel care nu se misca niciodata. Exista mai multe tipuri de „Colider”:

Box Collider: forma primitiva a unui cub.

Sphere Collider: forma primitiva a unei sfere.

Capsule Collider: forma primitiva a unei capsule.

Wheel Collider: creat special pentru utilizarea la constructia masinilor sau a altor vehicule in miscare.

In ceea ce priveste crearea si stergerea butoanelor virtuale la momentul rularii aplicatiei, se creeaza un buton de acest tip pentru o imagine tinta data, prin apelarea functiei membru „CreateVirtualButton” asupra instantei corespunzatoare din fisierul „ImageTargetBehaviour”. Distrugerea unui buton se face prin apelarea functiei „DestroyVirtualButton”, definita deasemenea in fisierul „ImageTargetBehaviour”.

//Dezactivarea setului de date curent

ImageTracker imageTracker = (ImageTracker) TrackerManager.Instance.GetTracker(Tracker.Type.IMAGE_TRACKER);

DataSet dataSet = imageTracker.GetActiveDataSet();

imageTracker.DeactivateDataSet(dataSet);

//Crearea unui buton virtual

ImageTargetBehaviour itb = GetComponent<ImageTargetBehaviour>();

VirtualButtonBehaviour vbb = itb.CreateVirtualButton(„butonulmeu”, new Vector2(0,0), new Vector2(0.1f, 0.1f));

//Inregistrarea unui gestionar de evenimente

//Aici presupunem ca aceasta clasa extinde IVirtualButtonEventHandler

Vbb.RegisterEventHandler(this);

//Reactivarea setului de date

imageTracker.ActivateDataSet(dataSet);

6. Aplicații dezvoltate pe platforme dedicate de Realitate Augmentată

Proiectarea sistemului

Aplicația pentru augmentarea realității implementată în această lucrare utilizează tehnica de augmentare a realității fără marcaje. Deasemenea are ca scop transpunerea modelelor tridimensionale sau a conținutului video către utilizatori. Sistemul implementat nu doar declanșează intereseul utilizatorilor prin modelele tridimensionale augmentate, dar și interacționează cu un sistem de gestionare a bazelor de dat epentru a oferi o varietate de informații către utilizatori în mod rapid și precis.

Pentru implementarea sistemului de augmentare a realității fără marcaje, au fost utiliare serviciile Vuforia SDK v3.0.9 al Qualcomm precum și Unity, o aplicație software pentru dezvoltarea jocurilor. Ca și sistem de gestionare a bazelor de date a fost folosit MySQL. Transmisia datelor între telefon și sistemul de baze de date a fost concepută prin PHP. Arhitectură sistemului este prezentată în figura de mai jos.

Sistemul hardware folosit pentru implementarea aplicației din această lucrare are următoarele specificații:

Sistemul implementat a fost testat în mediul hardware și software următor:

Concluzii

În această lucrare am efectuat o prezentare generală mai detaliată a teoriei și aplicațiilor ce au la baza realitatea augmentată. Am prezentat metode de urmărire și detectare a marcajelor și abordări cu o singură camera video, însă au fost cuprinse și metode alternative de detectare care fac referire la felul cum senzorii, camerele adiționale și alte dispozitive sunt folosite în tipuri diferite de aplicații de realitate augmentată. A fost cuprinsă prezentarea felurilor în care aplicațiile de baza cu realitate augmentată pot fi imbunatatile și felurile în care interacțiunile dintre obiectele reale și virtuale pot fi gestionate. În plus, au mai fost trecute în revista fundalul teoretic, metodele și algoritmii utilizați în realitatea augmentată.

În plus, prin aplicația practică cuprinsă în ultimul capitol, am contribuit la dezvoltarea unui model de aplicație bazată pe realitate augmentată. Au fost ilustrate experiențe practice din dezvoltarea aplicației de realitate augmentată și problemele de utilizare. Au fost prezentare deasemenea rezultatele documentării și cercetării în mai multe arii ale realității augmentate.

Ultimul capitol cuprinde dezvoltarea practică a unei aplicații de realitate augmentată și prezentarea domeniilor de aplicabilitate. Deasemenea în cadrul lucarii am specificat domeniile în care realitatea augmentată este benefică și am luat în considerare o scurtă descriere a posibilităților viitoare de dezvoltare a realității augmentate. În continuare vom sumariza problemele principale ale proiectării și dezvoltării aplicațiilor de realitate augmentată.

Problemele principale în dezvoltarea aplicațiilor de realitate augmentată. Dezvoltatorul de aplicații bazate pe realitate augmentată trebuie să ia în considerare câteva probleme diferite: cele tehnice, cele ce țin de aplicația în sine și altele care pot afecta experiența utilizatorului. Problema tehnologică principala poate fi legată în mod direct de definiția realității augmentate (în timp real, interactivă, 3D, ce combină realul cu virtualul). Problemele care țin de aplicație apar datorită ușurinței cu care aplicațiile de realitate augmentată pot fi create. Alte aspecte principale sunt legate de experiența utilizatorilor.

Poblemele tehnologice principale în realitatea augmentată sunt: Performanta.

Interacțiunea.

Alinierea.

Problemele principale legate de aplicație sunt:

Crearea conținutului.

Proiectarea și construcția aplicației.

Alte probleme principale ce afecteaza experientă utilizatorilor sunt:

Percepția vizuală.

Interfața utilizatorului.

Dispozitivele.

Consumul electric.

Un sistem de realitate augmentată trebuie să aibă capacitatea de a funcționa în timp real. Altfel sistemul poate augmenta informații greșite sau învechite, sau augmentarea poate să nu corespunda cu starea curentă a mediului. Problemele legate de performanță sunt caracteristice dezvoltării aplicațiilor și tuturor algoritmilor de realitate augmentată. Rezultatele cercetării din alte domenii (precum procesarea imaginilor) nu sunt aplicabile în mod direct realității augmentate. De exemplu metodele tradiționale de afișare a imaginilor nu îndeplinesc cerința de timp real și deci ele nu pot fi utilizate pentru alterarea realității. Performanța reprezintă o problemă în special în mediul mobil unde puterea de procesare și memoria sunt limitate.

Utilizatorul trebuie să aibă posibilitatea să interacționeze cu sistemul în mod natural. Utilizarea și experientă utilizatorului sunt afectate dacă interacțiunea nu este naturală. Interacțiunea trebuie să fie naturală la nivelul interfeței utilizatorului. Același principiu este adevărat și la nivelul aplicației. Interacțiunea dintre obiectee din lumea reală și obiectele virtuale trebuie să fie omogenă deasemenea. Aplicația trebuie să adapteze elemente virtuale în raport cu scenă reală. În anumite implementări, aplicația trebuie să eliminte obiectele existente în mod virtual pentru a putea să augmenteze obiecte virtuale în același loc.

Calibrarea camerei trebuie să fie corectă iar detectarea trebuie să fie precisă. Altfel datele augmentate vor fi deplasate în mediul real. Conținutul virtual este plasat greșit sau nu este stabil. Oamenii consideră acest aliniament eronat foarte deranjant. În cadrul lucrării au fost prezentate metode de detectare bazate pe marcaje precum și alte metode alternative de detectare, precum cele care au la baza anumite caracteristici sau cele hibride.

Crearea conținutului reprezintă deasemenea un aspect important al dezvoltării aplicațiilor. O aplicație poate vizualiza informația dintr-o baza de date sau poate oferi informații bazate pe text (în browsere bzate pe realitate augmentată). Câteodată informația prezenta în baza de date se află într-un format nepotrivit iar conversia formatului va fi necesară. În plus, atunci când nici o baza de date nu este disponibilă, cineva trebuie să creeze conținutul. Mai mult, dacă este necesară o prezentare grafică îmbunătățită, creația trebuie să aibă un grad de acuratețe ridicat și formatul corespunzător. Același conținut nu este potrivit și pentru aplicații mobile și în același timp pentru vizualizări de calitate ridicată.

Pe lângă crearea conținutului, proiectarea și construcția aplicației reprezintă o problema destul de mare. Crearea aplicațiilor de realitate augmentată trebuie să fie adusă la un nivel de programare non-expert, unde utilizatorii pot combină obiecte, interacțiuni și evenimente la nivel conceptual.

Percepția vizuală trebuie să suporte scopul aplicației. Unele aplicații necesită o redare realistă, în timp ce altele beneficiază de scoaterea în evidență a obiectelor augmentate. Utilizatorul trebuie să se poată concentra asupra unei sarcini, iar percepția vizuală trebuie să trebuie să susțină sarcina, fără a distrage utilizatorul.

Interfață utilizatorului trebuie să fie, ca întotdeauna, ușor de folosit și intuitivă.

Aplicația de realitate augmentată trebuie să ruleze pe dispozitivul potrivit. Aplicațiile mobile pe dispozitive ușoare, iar vizualizările de înalta calitate pe monitoare mai mari de calitate ridicată. Mai mult, dispozitivul terminal trebuie să fie luat în calcul încă din stadiul de proiectare al aplicației. Nu are rost ca metodele necesită calcul intensiv să fie implementate pe telefoane mobile dacă astfel aplicația ar putea rula la o rată scăzută a fișării cadrelor.

Dispozitivele joaca deseori un rol important în procesul de dezvoltare. Diversitatea platformelor mobile reprezintă obstacolul principal în utilizarea largă a aplicațiilor de realitate augmentată. Aplicațiile trebuiesc portate aproape pe fiecare platforma separat, lucru care limitează resursele de la dezvoltarea plicatiei. Însă dispozitivele mobile sunt o platforma ideală pentru aplicațiile consumatorilor. Ele sunt echipate cu diferiți senzori și camere video. Oamenii le poartă cu ei tot timpul. În același mod, în aplicațiile speciale unde un expert operează sistemul, este fezabilă o investiție în dispozitive speciale precum afișaje 3D, senzori aditionali, etc. dacă susțină sarcina.

Un alt aspect care afectează semnificativ esperiență utilizatorilor este consumul electric. Multe aplicații necesită ca utilizatorul să se poate mișcă liber, în consecință dispozitivele wireless sunt optime iar durata de viață a bateriei joacă un rol important. O aplicație mobilă care descarcă bateria în 15 minute nu este realistă.

În concluzie, cel mai important aspect ce trebuie luat în considerare la dezvltarea aplicațiilor de realitate augmentată este experiență utilizatorului, care este afectuată de toate problemele tehnologice, ce țin de aplicație, sau alte probleme.

Realitatea augmentată reprezintă o tehnică de vizualizare eficientă în cazul serviciilor bazate pe localizare și al celor ce afișează vizualizări 3D. Este o tehnică benefică în situațiile când abilitățile de percepție ale unui utilizator uman trebuie îmbunătățite. Realitatea augmentată este aplicată în domeniile de întreținere, asamblare, construcții, design interior, etc. Datorită naturii sale „magice”, poate fi aplicată cu succes în scopuri de marketing și publicitare.

Dezvoltarea universală a capacității de procesare și a duratei de viață a dispozitivelor mobile, și dezvoltarea dispozitivelor de afișare împreună cu tehnologia „cloud computing”, vor permite folosirea pe dispozitive mobile a metodelor mai avansate ce necesită capacitate de calcul ridicată. Mai mult, soluțiile specifice construite pentru dispozitive speciale vor oferi vizualizări și instrucțiuni de nivel înalt asupra unor sarcini specifice.

Întregul potențial al acestei tehnologii este încă în curs de atingere; se bazează în principal pe dezvoltarea tehnologică generală și dezvoltarea dispozitivelor ce suportă realitatea augmentată. Există multe idei mari ce așteaptă ca cineva să le fără reale. Jules Verne (1825-1905), autor francez și tatăl domeniului „science fiction”, a spus:

„Anything one man can imagine, other men can make real.”

BIBLIOGRAFIE

http://www.ijarcsse.com/docs/papers/Volume_3/5_May2013/V3I4-0388.pdf

Ronald T. Azuma, A Survey of Augmented Reality, In Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6, 4 (August 1997), 355-385

http://www.pcworld.com/article/253530/top_15_augmented_reality_apps_for_iphone_and_ipad.html

Rencheng Sun , YiSui , RanLi , Fengjing Shao, The Design of a New Marker in Augmented Reality, 2011 International Conference on Economics and Finance Research , IPEDR vol.4 (2011) © (2011)IACSIT Press, Singapore/

http://blog.t-immersion.com/2010/09/08/germaine-et-les-martiens-first-augmented-reality-apps-on-iphone-for-pos-advertising-and-augmented-packaging/

Volume 3, Issue 5, May 2013 ISSN: 2277 128X International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering

Research Paper

Available online at: www.ijarcsse.com

Marker Based Augmented Reality Using Android OS

http://www.csc.ncsu.edu/faculty/mpsingh/papers/columns/IC-NWI-17-06-AR-13.pdf

http://www.vodacom.co.za/cs/groups/public/documents/vodacom.co.za_portal_webassets/pocm01-521833.pdf

BIBLIOGRAFIE

http://www.ijarcsse.com/docs/papers/Volume_3/5_May2013/V3I4-0388.pdf

Ronald T. Azuma, A Survey of Augmented Reality, In Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6, 4 (August 1997), 355-385

http://www.pcworld.com/article/253530/top_15_augmented_reality_apps_for_iphone_and_ipad.html

Rencheng Sun , YiSui , RanLi , Fengjing Shao, The Design of a New Marker in Augmented Reality, 2011 International Conference on Economics and Finance Research , IPEDR vol.4 (2011) © (2011)IACSIT Press, Singapore/

http://blog.t-immersion.com/2010/09/08/germaine-et-les-martiens-first-augmented-reality-apps-on-iphone-for-pos-advertising-and-augmented-packaging/

Volume 3, Issue 5, May 2013 ISSN: 2277 128X International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering

Research Paper

Available online at: www.ijarcsse.com

Marker Based Augmented Reality Using Android OS

http://www.csc.ncsu.edu/faculty/mpsingh/papers/columns/IC-NWI-17-06-AR-13.pdf

http://www.vodacom.co.za/cs/groups/public/documents/vodacom.co.za_portal_webassets/pocm01-521833.pdf