Съществуват два типа маркирани методи, единият използва код (QR код), а другият използва разпознаваем шаблон или маркер [6] (фиг. 3).
Фиг. 3. Маркер базирано приложение
2.3. Базирани на местоположението
За да се определи къде трябва да се постави допълнителната цифрова информация, методът, базиран на местоположението, използва интегриран сензор за позициониране, акселерометър, компас и жироскоп. Данните за местоположението на устройството определят AR съдържанието, което трябва да се покаже или намери [8]. В днешно време този метод се използва главно за навигация, откриване на бизнеси в близост (фиг. 4) и други. Нарастващото разнообразие от нови смартфони и техните развиващи се функции за местоположение дават бъдеща перспектива за развитие на тази AR категория.
Фиг. 4. Мобилно приложение за откриване на бизнеси в близост до текущата локация
2.4. Пространствена разширена реалност (SAR)
Този метод използва дигитална прожекция за повишаване на съдържанието върху реалната повърхност. Прожектираните данни могат да са представени от обекти с „текстурни карти“ [6] или може да е физически мащабируем модел на пейзаж с текстурирани изображения, карти, статистически данни или анимации [6]. SAR може да създаде усещането, че реалният и виртуалният свят съжителстват в едно и също пространство и по този начин да подобри комуникациите между хората и способността им да взаимодействат с обекти в реалния свят (фиг. 5).
Фиг. 5. Използване на SAR в производството [4]
3. ПРИМЕРИ, ПРИЛОЖИМИ В ОБУЧЕНИЕТО ПО
КАРТОГРАФИЯ
Обобщено, AR технологиите предоставят разнообразни приложения в различни области - от военна навигация до образование [7]. За да се превърне в силен образователен инструмент, AR трябва да се стреми да привлича по-млади умове, които на по-късен етап в живота си да използват или дори да разработват нови AR инструменти и приложения. По-долу ще бъдат показани някои вече разработени AR приложения, които са и могат да бъдат използвани за обучение по география в училищата.
3.1. Контейнер с добавена реалност (SAR Sandbox)
Прототипът на „SAR Sandbox“ първоначално е вдъхновен от „Sandy Station“, разработена от изследователи от Чешката Република. Той е сглобен в „Keck Center for Active Visualization in Earth Science“ (KeckCAVES) в Калифорнийския университет, Дейвис [1]. Целта на проекта е да се създаде интегрирана система за добавена реалност в реално време (фиг. 6) за физическо създаване на топографски модели. Релефът на пясъка се сканира с 3D камера в реално време, след което специализиран компютърен софтуер пресмята и визуализира различни графични ефекти и симулации върху пясъчната повърхност [3].
Фиг. 6. Диаграма на контейнера с добавена реалност
Използваният софтуер се основава на „Vrui VR development toolkit„ и „Kinect 3D video processing framework”. Камерата „Kinect” предоставя данни за дълбочината на видеото при 30 кадъра в секунда, които се предават във фиксиран филтър за статистическа оценка с регулируемо отношение на размера на буфера спрямо пиксела (по подразбиране е 1 секунда закъснение). По този начин се филтрират движещи се обекти като ръце или инструменти, намалява се шумът, присъщ на потока от данни за дълбочина на Kinect, и се попълват липсващи данни от „картата на дълбочината“. След това получената повърхност се изобразява посредством проектор, окачен над контейнера, като проектираната топография съвпада точно с реалния релеф на пясъка. За хипсометричното оцветяване на повърхността на пясъка се използва OpenGL Shading Language (GLSL), а освен това се добавят и хоризонтали в реално време (фиг. 7), които помагат за по-лесното разпознаване на релефа и обратно [3].
Друг набор от GLSL функции се използват във фонов режим, за да се симулира воден поток. Той е базиран на система от уравнения за плитки води на Saint-Venant, които са обемна версия на система от уравнения на Navier-Stokes, управляващи потока на течността [3]. Симулацията се реализира при мащабен фактор 1:100, което допринася водата да тече с реална скорост, освен ако турбуленцията във водния поток не създава твърде много информация за обработка към използвана графична карта [3].
16
ГКЗ 3-4 ' 2020