Доповнена реальність як парадигма для візуалізації інформації

Доповнена реальність (AR) являє собою технологію, в якій уявлення користувача в реальному світі посилюється або доповнені додаткової інформації, отриманої комп'ютерної моделі. Поліпшення може складатися з віртуальних артефактів для установки в навколишнє середовище, або дисплей не-геометричну інформацію про існуючі реальних об'єктів. AR дозволяє користувачеві працювати і вивчати реальні 3D-об'єкти, при отриманні додаткової інформації про ці об'єкти чи завданні. За використання візуальних і просторових навичок людей, AR приносить інформацію в реальному світі користувачів. Це означає, що AR дозволяє користувачеві залишатися на зв'язку з реальною навколишнім середовищем. Це на відміну від віртуальної реальності (VR), в якому користувач повністю занурюється в штучний світ і відрізані від реального світу. У системах VR, немає ніякого способу для користувача, щоб взаємодіяти з об'єктами в реальному світі. Використання технології AR, таким чином, користувачі можуть взаємодіяти зі змішаним віртуальний і реальний світ природним чином. AR систем вивести комп'ютер до реальної робочої середовища користувача, в той час як VR систем спробувати принести мир на комп'ютер користувача. Ця парадигма для взаємодії з користувачем і візуалізації інформації складає ядро ​​дуже перспективна нова технологія для багатьох додатків. Тим не менш, реальні додатки накладають дуже серйозні вимоги по технології AR, що поки не можуть бути задоволені. Деякі з цих вимог, перераховані нижче.

Для того, щоб об'єднати реальний і віртуальний світи плавно, так що віртуальні об'єкти вирівняти а з реальним, нам потрібні дуже точні моделі середовища користувача і як це відчув. Це має важливе значення для визначення місця розташування і оптичних властивостей глядача (або камери) і на дисплеї, тобто, ми повинні відкалібрувати всі пристрої, об'єднати всі місцеві системи координат з центром на пристроях і об'єктів в сцені в глобальному координат Система, зареєструйтеся моделі всіх 3D-об'єкти, що представляють інтерес з їх колегами на сцені, і відслідковувати їх з плином часу, коли користувач переміщує і взаємодіє зі сценою.

Реалістична злиття віртуальних об'єктів з реальною сцени вимагає, щоб об'єкти поводяться в фізично правдоподібним манери, коли ними маніпулюють, тобто вони закривають або поглинається реальні об'єкти, вони не в змозі рухатися через інші об'єкти, і вони стеження або непряме освітлення інші об'єкти, а також відкидають тіні самих себе. Для забезпечення таких фізичних обмежень взаємодії між реальними і віртуальними об'єктами, AR-система повинна мати дуже докладні описи фізичних сцені.

Там може бути багато корисних застосувань цієї технології. Так само, як персональний комп'ютер змінив розпорядок дня середній офісний працівник, комп'ютерні технології, в майбутньому, досить імовірно, створити ще більш драматичні зміни в конструкцію, дизайн та обробної промисловості. Для того, щоб отримати деяке уявлення про те, що це зміна потягне за собою, давайте розглянемо, як типовий будівельник може робити свою роботу в майбутньому.

Слюсар-сантехнік майбутнього

(Спочатку Дуглас С. Грір)
Припустимо, що в рік 2005 2015 певну компанія хотіла б реконструювати кімнату, щоб встановити кухню центр. Для установки необхідного гарячої та холодної води сантехнік контракт і відвідує центр компанії, щоб зробити необхідні плани і кошториси видатків.

"Водопровідник-оф-майбутнє" прибув з невеликим комп'ютером і після обговорення, де нова кухня буде зроблений, він відкриває свій особистий випадку комп'ютер і видаляє те, що, здається, злегка негабаритних сонцезахисні окуляри. Сонцезахисні окуляри з'єднані дроти до персонального комп'ютера, і коли він ставить їх на них діяти так само, як звичайні окуляри, тобто він бачить темну версію кімнаті навколо нього. Тим не менш, після введення декількох клавіш на своєму комп'ютері, коли він дивиться навколо знову, на додаток до кімнаті, він бачить накладається комп'ютерна графіка виконання багатьох зазвичай невидимі об'єкти. Він бачить жовті лінії в стінах представляють розташування ліній електропередач та зелені лінії, які показують, де телефонні лінії бігти. Він бачить уявлень різних сталевих і залізобетонних конструкцій підтримку всередині стін, а також розташування опалювання і кондиціонування повітря повітроводів.

Оглянувши кімнати, він не може бачити те, що він шукає, і тому він набирає кілька клавіш на комп'ютері. Тепер він здатний дивитися крізь стіни і бачити розташування сусідніх номерів і тепер він знаходить те, що шукає: дві товсті сині та червоні лінії, які являють собою основні гарячої та холодної води труби, що проходить через будівлю. У цей момент він піднімає вказівного пристрою, які також асоціюються з проводом до свого персонального комп'ютера. Оскільки фізичні вказівного пристрою не можуть бути спроектовані через фізичні стіни, він бачить комп'ютером "розширення" до покажчика, який може бути використаний для вказівки позиції всередині стін. За допомогою цієї "розширеної" покажчика, він тепер планує шлях від гарячої та холодної води з пропонованою кухні. Після оцінки його план, він робить деякі зміни для спрощення встановлення нових труб, а потім має комп'ютер виробляє кошторису.

Після отримання остаточного схвалення, він передає плани на комп'ютер у своїй майстерні, де всі необхідні труби, попередньо вирізати і зібрати. На наступний день, один з його колег прибуває з збірних частин і, використовуючи аналогічні установки комп'ютера, розглядає план і робить установку.

Деякі інші додатки можуть бути знайдені в Page Augmented Reality додатків.

Перекладено з http://cs.iupui.edu/~tuceryan/research/AR/AR.html

Домашня сторінка