Использование технологии дополненной реальности в повышении привлекательности музейных экспозиций
ВВЕДЕНИЕ
В сегодняшнее время начинает получать широкое распространение применение передовых информационно-коммуникационных технологий в сфере образования, практикуются новые способы восприятия учебных материалов, и их эффективность использования каждый раз подтверждается на практике. Одним из таких информационно-коммуникационных технологий, применяемых в образовании, является технология дополненной реальности, способная заинтересовать обучающихся своей эффективностью. Главным козырем дополненной реальности является то, что она позволяет учащимся быть вовлеченным в явления, которые невозможны в реальном мире, визуализировать сложные пространственные решения и абстрактные концепции, а также разрабатывать важные практики и навыки, которые не могут быть разработаны и внедрены в других технологических средах с расширенными возможностями обучения. Ученые подчеркнули, что AR может обеспечить повсеместное, совместное и дистанционное обучение, ощущение присутствия, непосредственности
СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ2
СОДЕРЖАНИЕ3
ВВЕДЕНИЕ5
1Обзор и анализ предметной области7
1.1Обзор технологий дополненной реальности7
1.2Обзор подходов к разработке музейных приложений с элементами дополненной реальности8
1.3Обзор существующих музейных приложений с элементами дополненной реальности10
2Структура17
2.1Структура системы дополненной реальности17
2.2Компоненты системы дополненной реальности18
2.3Метод и алгоритм поиска объекта в видеопотоке20
2.3.1Диаграмма верхнего уровня.22
2.3.2Диаграмма первого уровня23
2.3.3Диаграмма второго уровня25
2.4Программное обеспечение и алгоритмы31
2.4.1Регистрация изображения33
2.4.2Алгоритмы37
2.4.3Работа поиска программы поиска объекта в видеопотоке39
2.4.3.1Сценарий инициализации изображения объекта39
2.4.3.2Сценарий поиска кадров объекта в видеопотоке40
3Выбор методов разработки приложения41
3.1Обзор SDK для распознавания изображений41
3.1.1Vuforia41
3.1.2Tango42
3.1.3ARCore44
3.1.4ARKit45
4Моделирование приложения с элементами дополненной реальности для музея.47
4.1Анализ требований к приложению47
4.1.1Функциональные требования47
4.1.2Нефункциональные требования48
4.2Общая структура приложения48
4.3Аппаратные требования51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ52
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ54
ПРИЛОЖЕНИЕ А56
ПРИЛОЖЕНИЕ Б57
ПРИЛОЖЕНИЕ В58
ПРИЛОЖЕНИЕ Г59
ПРИЛОЖЕНИЕ Д60
ПРИЛОЖЕНИЕ Е61
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж62
ПРИЛОЖЕНИЕ И63
ПРИЛОЖЕНИЕ К64
ПРИЛОЖЕНИЕ Л65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Визильтер Ю.В., Желтов С.Ю., Бондаренко А.В. Обработка и анализ изображений в задачах машинного зрения. – М.: Физматкнига, 2010. – 672с.
Коровин В.А. Алгоритм распознавания маркера дополненной реальности. – М.: Молодежь и современные информационные технологии, 2013. – 155-157 с.
Яковлев Б.С., Пустов С.И. Классификация и перспективы направления использования технологии дополненной реальности. – Известия ТулГУ. Технические науки, 2013. – 484-492 с.
Островский А.М. Социальные- философские основания гуманизации человеко-компьютерного взаимодействия. – SociolStat, 2010.
Кулаков Ф.М. Информационная технология добавления виртуального объекта в реальный мир. Часть 1. – Труды СПИИРАН, 2004.
Касатиков А.Д., Лейбов А.М., Осокина О.М. Современные информационные технологии в педагогическом процессе технологических факультетов педагогических вузов. – СПб.: Изд-во политехнического университета, 2014.
Казанцев Г.А. Основы компьютерной графики для программистов. – Казань: КГУ, 2005.
Благовещенский И.А., Демьянков Н.А. Технологии и алгоритмы для создания дополненной реальности. – М.: Моделирование и анализ информационных систем, 2013.
Башков Е.А., Зори С.А. Реалистичная визуализация трехмерных объектов и сцен с использованием технологий объемного отображения. – Известия ЮФУ. Технические науки, 2012.
Глобальный рынок Дополненной реальности [Электронный ресурс] – 2019. – URL: www.technavio.com/report/global-augmented-reality-market-2014-2018 (дата обращения 17.10.2020).
Unity User Manual [Электронный ресурс]. – URL: www.docs.unity3d.com/Manual/index.html (дата обращения 25.02.2021).
Official Site Vuforia [Электронный ресурс]. – URL: www.vuforia.com/ (дата обращения 26.02.2021).\
9 сфер применения виртуальной реальности: размеры рынка и перспективы // Бизнес, технологии, идеи, модели роста. – URL: www.vc.ru/p/vr-use0/ (дата обращения 14.03.2021).
Руководство по программированию на С#. [Электронный ресурс]. – URL: ww
Диаграмма верхнего уровня.При рассмотрении системы с точки зрения функции верхнего уровня выделены следующие положения (см. рис. 3):
базовой функцией системы является нахождение объекта в видеопотоке;
входными потоками системы являются изображение объекта и видеопоток;
механизмом, при помощи которого функционирует система, является программа;
выходными данными являются набор изображений объекта в видеопотоке.
Рис. 3 – Контекстная диаграмма верхнего уровня
Диаграмма первого уровняВ результате первичной декомпозиции диаграммы верхнего уровня A-0 получена диаграмма A0.
Декомпозиция функции верхнего уровня системы выявляет следующие основные функции:
функция вычисления вектора дескрипторов по многомерной матрице проективно искажённых изображений объекта (А1);
функция вычисления гистограммы изображения объекта (А2);
функция извлечения кадра из видеопотока (А3);