Технология визуализации дополненной реальности

Ключевые слова: виртуальная реальность, технология, дополненная реальность, маркер, визуализация, реализация.
Key words: virtual reality, technology, augmented reality, marker, visualization, implementation.
Аннотация: Целью статьи является изучение технологии визуализации дополненной реальности на примере существующих решений в различных сферах деятельности человека. Задача статьи: на основе исследованных данных рассмотреть основные принципы реализации технологии визуализации дополненной реальности. Гипотеза исследования: технология визуализации дополненной реальности не связана семантическим образом с окружающей средой. Результатом исследования является проведенная сравнительная характеристика современных решений визуализации дополненной реальности на рынке информационных услуг
Annotation: The aim of the article is to study the technology of visualization of augmented reality by the example of existing solutions in various fields of human activity. Objective of the article: on the basis of the studied data, consider the basic principles of implementing the technology of visualization of augmented reality. Research hypothesis: Augmented reality visualization technology is not semantically related to the environment. The result of the study is a comparative description of the areas of technology development and the feasibility of using each specific area to solve the tasks.
С развитием компьютерных технологий жизнь человека изменилась. Повсеместное внедрение сложных автоматизированных систем, способных обрабатывать терабайты информации больше не кажется выдумкой фантастов. Технологии, недоступные человеку еще в прошлом столетии, становятся доступными и используются в различных сферах деятельности уже сегодня. Открыв случайную газету или публикацию в сети интернет велика вероятность найти хоть одну статью на тему развития и повсеместного внедрения технологии виртуальной реальности.
В действительности, изучение технологии и первые симуляторы на основе ее использования появились еще в 1950 году и представляли собой стационарные тяжеловесные конструкции. С повышением производительности оборудования реализации виртуальной реальности встала на новый уровень и стала подразумевать под своим определением следующие вариации:
Полное погружение – правдоподобный, интерактивный компьютерный мир, который доступен для исследования и воспринимается человеком в этой реальности как умственно, так и физически. Для реализации требуется ряд условий, таких как: детализированная компьютерная симуляция, мощный компьютер и программная реализация.
Дополненная реальность – это среда, образованная путем наложения на объекты реального мира в реальном времени объектов виртуального мира путем использования планшетов, смартфонов и программной части.
Дополненная реальность широко используется в коммерческом секторе для добавления единого фрагмента виртуальной информации в конкретную точку реальности

. Эта точка называется "маркер" и сообщает устройству, что определенный виртуальный элемент принадлежит этому месту. Виртуальный объект всегда будет отображаться там, поверх маркера, и вы можете ходить вокруг него, чтобы наблюдать за ним со всех сторон. Этот метод часто используется для размещения 3D-моделей в реальном мире. Маркер может быть помещен в каталог для визуализации продукта в виде трехмерной модели меньшего масштаба или для отображения в нереальный размер жизни прямо там, где маркер размещен [1].
Вы можете просматривать дополненный реальный мир через очки дополнительной реальности, а также через телефон. Его камера будет использоваться для захвата и отображения просмотра реальности в режиме настоящего времени с добавленными виртуальными объектами. Информация отображается статически в вашем поле зрения: представьте, что вы собираетесь на пробежку и всегда видите свой пульс в правом верхнем углу вашего зрения. Когда вы поворачиваете голову, наложение перемещается в направлении вашего взгляда. Таким образом, дополненная реальность всегда относится к представлению о реальном мире с фактически добавленной информацией, но оба они не связаны семантическим образом — ваше устройство не "понимает" свое окружение [4].
Стоит отметить, что виртуальная реальность, смешанная реальность, хоть и являют собой иммерсионные технологии, но при этом охватывают другие сферы визуализации. Дополненная реальность, нацелена именно на взаимодействие окружающего мира с элементами компьютерной графики. Данная технология широко используется в медицине, архитектуре, спорте, компьютерных и мобильных играх, приложениях. В настоящее время уже выпускаются машины, лобовые стекла которых способны проецировать дополнительную реальность, показывающую водителю в режиме настоящего времени всю необходимую для комфортной и безопасной езды информацию [3].
Рассмотрим реализацию технологии визуализации дополненной реальности на наиболее привычном пользователю устройстве – мобильном телефоне. Являясь сложным цифровым устройством, современный мобильный телефон позволяет устанавливать приложения, которые доступны для скачивания как бесплатно, так и на коммерческой основе реализуются согласно последним достижениям в области информационных технологий. Приложения, в основе которых лежит технология дополнительной реальности, являются наиболее перспективными, ввиду широкого интереса потенциальных пользователей.
Использование технологии дополнительной реальности при разработке мобильных приложений строится на определенных алгоритмах. Для начала, разработчику необходимо определить азимутальный угол. Азимут − это угол, образованный между опорным направлением и линией от наблюдателя до точки интереса, спроецированной на ту же плоскость, что и опорное направление, ортогональное Зениту [3].
Таким образом, необходимо распознать точку назначения, сравнивая азимут, вычисленный из основных свойств прямоугольного треугольника, и фактический азимут, на который указывает устройство