Кеңейтілген шынайылық технологиясы
Мазмұны
Кіріспе
8
1
Кеңейтілген шынайылық технологиясы
1.1
Кеңейтілген шынайылық технологиясына шолу
11
1.2
Кеңейтілген шынайылық технологиясының қолдану салалары
20
1.3
Кеңейтілген шынайылық және виртуалды шынайылық технологияларының айырмашылығы
23
1.4
Кеңейтілген шынайылықты құрудын әдістері мен технологиялары
25
2
Кеңейтілген шынайылық технологиясының негізінде мобильді қосымшаны UML тілінде жобалау
2.1
Мобильді қосымшаның әзірлеу ортасын және технологиясын таңдау
31
2.2
Мобильді қосымшаны жобалау
35
2.3
Мобильді қосымшаның құрылымы және интерфейсі
38
3
Кеңейтілген шынайылық технологиясының негізінде мобильді қосымшаны әзірлеу
3.1
Мобильді қосымшаны іске асыру және тестілеу
40
3.2
Мобильді қосымшаның демонстрациясы
44
4
Өміртіршілік қауіпсіздігі
4.1
Кіріспе бөлімі
46
4.2
Өндірістік ғимарат үшін аспирациялық жүйені есептеу
46
4.3
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімі бойынша қорытынды
53
5
Экономикалық бөлім
5.1
Кіріспе бөлімі
54
5.2
Бағдарламалық өнімді әзірлеудің еңбек сыйымдылығын есептеу
54
5.3
Бағдарламалық өнімді әзірлеуге арналған шығындарды есептеу
55
5.4
Еңбекақы төлеу шығындарын есептеу
57
5.5
Бағдарламалық өнімнің ықтимал бағасын анықтау
63
5.6
Бағдарламалық өнімнің экономика бөлімі бойынша қорытынды
64
Қорытынды
65
Әдебиеттер тізімі
67
А қосымшасы. Техникалық тапсырма
69
Ә қосымшасы. Программа листингі
70
Б қосымшасы. Программа маркерлері
74
В қосымшасы. Енгізу актісі
75
Кіріспе
Білім алу - заманауи адамның қалыптасуының ажырамас бөлігі. Айта кету керек, қазіргі уақытта білім беру жүйесі білім алушылар практикалық дағдыларға қарағанда теориялық білім алуда. Алайда, практикада қолданылған теориялық білім жақсы есте қалады деген фактіні жоққа шығаруға болмайды.
Практикалық сабақтардың көп санын өткізудің күрделілігі - қымбат құрал-жабдықтардың зақымдануы немесе оқушылардың денсаулығына зиян келтіру қауіпіне байланысты болуы мүмкін.
Қазіргі білім берудің тағы бір проблемасы кейбір зерттелетін объектілерді визуализациялаудың болмауы болып табылады. Мысалы, оқытушылар сирек кездесетін минералдар туралы айтады, оларды білім алушыларға көрсетуге мүмкіндігі жоқ.
Аталған мәселелер білім беру саласында жаңа ақпараттық технологияларды қолданудың өзектілігін атап көрсетеді.
Қазіргі уақытта білім беру технологияларын дамытудың ең перспективалы бағыттарының бірі кеңейтілген шынайылықты қолдану болып табылады.
Соңғы бірнеше жылда кеңейтілген шынайылық технологиясы қолдану саласын дамыту мен кеңейтуде үлкен серпіліс жасады.
Кеңейтілген шынайылық (ағыл. Augmented Reality) - бұл нақты өмірдің элементтері ретінде қабылданатын сандық деректермен физикалық әлемді толықтыратын орта. Егер бұрын бұл технология негізінен әскери өнеркәсіп пен компьютерлік ойындарда ғана қолданылса, қазір кеңейтілген шынайылық адам қызметінің барлық салаларына: медицинаға, білімге, сәулетке, жарнамаға және т.б. салаларға қолдануға болады. Кеңейтілген шынайылық үшін жаңа технологиялар пайдаланылғандықтан ғана емес, сонымен қатар, адамдарға заманауи ақпаратты көрсетуге, жүктеуге және көмектесуге мүмкіндік береді. Яғни, кеңейтілген шынайылықты құру кезінде кеңістікке нақты уақыт режимінде объектілер арнайы бағдарламалық қамтамасыз ету және гаджеттер көмегімен орналастырылады, мысалы, кеңейтілген шынайылық көзілдірігі, планшеттер, смартфондар және басқа гаджеттер.
Кеңейтілген шынайылық адамның ақпаратты қабылдауын әлдеқайда жеңіл және көрнекі жасай алады. Талап етілген сұрау автоматты түрде пайдаланушыға жеткізіледі. Кеңейтілген шынайылық - бұл, ең алдымен, технология, оның көмегімен нақты объектілер жаңа сапаларға ие болады және пайдаланушыға екінші жағынан ашылады. Кеңейтілген шынайылық принципі нақты уақыт режимінде виртуалды және қолданыстағы объектілерді біріктіру болып табылады. Талап етілетін ақпараттың нақты әлемнің бейнесімен өзара әрекеттесуі кеңейтілген шынайылықты виртуалды деректерден ажыратады.
Кеңейтілген шынайылықтың басты міндеті пайдаланушылардың мүмкіндіктерін арттыру, яғни олардың қоршаған ортамен өзара іс-қимылын орындау, бірақ айтарлықтай жаңа деңгейде көрсету. Компьютерлік құрылғының көмегімен нақты ортаның бейнесіне қосымша ақпарат беретін объектілер жиынтығы бар қабаттар салынады. Қазір технологиялар камералардың көмегімен қоршаған ортаның бейнелерін оқуға және тануға, сондай-ақ оларды жоқ немесе ойдан шығарылған объектілердің көмегімен толықтыруға мүмкіндік береді. Кеңейтілген шынайылық нақты уақыт режимінде бізге қажетті нысан туралы көп мәлімет бере алады. Қазір осы міндетті жүзеге асыратын түрлі технологиялар бар. Мысалы, маркерлер жарнаманы әлдеқайда тартымды етеді, ал қозғалысты танитын жүйелер байланыссыз өзара іс-қимыл деңгейінде интерфейстерді басқаруға мүмкіндік береді, сондай-ақ нақты бейнеге қосымша ақпарат бар қабаттарды лезде салу арқылы виртуалды өлшеуішті жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Осылайша, қажетті ақпарат басқа көздерде іздеу үшін күш-жігерді талап етпей, нақты уақыт режимінде пайдаланушыға қолжетімді болады.
Кеңейтілген шынайылық - бұл ақпаратты алудың және басқа да түрлі деректерге қол жеткізудің жаңа әдісі, бірақ бұл технологияның әсері, мүмкін, өзінің ауқымы бойынша интернеттің пайда болуымен салыстырылатын адамға әсер етуі мүмкін.
Кеңейтілген шынайылықты пайдалану білім алушыларға олардың алған білімдеріне мүлдем қауіпсіз (мысалы, химиялық эксперименттер жүргізу, физикалық заңдарды моделдеу, токөткізгіш элементтермен және т.б. жұмыс істеу), оқу әдебиетінде ұсынылған объектілерді визуализациялау, осылайша олардың көрнекілігі мен түсінігін арттыру, сондай-ақ оқыту процесінде болашақ мамандардың үлкен қызығушылығын қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, нақты өмірде пайдаланылатын жабдықтың сақталуы, оны 3D-редакторларда сәнделген және кеңейтілген шынайылыққа арналған қосымшаға жүктелген виртуалды объектіге ауыстыру қамтамасыз етіледі. Кеңейтілген шынайылық білім беру саласында маңызды рөл атқарады. Бұл технология білім беруді жаңа сапалы деңгейге көтереді.
Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, білім беру процесінде кеңейтілген шынайылықтың орналасу орнын зерттеу өзектілігінің бірнеше себептерін атап өтуге болады:
oo ақпараттың қолжетімділігі;
oo интерактивтілік. Осы қасиеттің арқасында, пайдаланушының объектімен өзара әрекеттесуі әр түрлі оқыту тәсілдерінің көп санын жасауға мүмкіндік береді, өйткені объектілер өте шынайы болып табылады. Мысалы, адам қозғалтқышты немесе өзге де тетікті жөндей алады және қазіргі уақытта жұмысты орындау жөніндегі нұсқаулықты жүктей алады;
oo шынайылық. Кеңейтілген шынайылық толық виртуалды қабылдаумен салыстырғанда көрерменге әсер ету әсерін күшейтеді;
oo инновациялық. Кеңейтілген шынайылықта жаңа, көрнекті және қазіргі заманғы нәрсе ретінде қабылданады, бұл пайдаланушыны болашақ әлеміне апарады және оған үйретеді;
oo қолданудың жаңа тәсілдері. Кеңейтілген шынайылықты қолдану шексіз.
Бүгінгі күні кеңейтілген шынайылықты қолданылатын облыстардың үлкен спектрі бар, бірақ бірінші кезекте келесілерді атап өтуге болады: медицина, білім беру, картография және GPS, әзірлеу және жобалау, графика және дизайн.
Дипломдық жұмыстың мақсаты ‒ кеңейтілген шынайылық технологиясын зерттеу және оны білім беруде қолдану тәсілдерін табу, кеңейтілген шынайылық технологиясын пайдалану арқылы мобильді қосымшаны әзірлеу.
Дипломдық жұмыстың келесі міндеттерді қарастыру қажет:
oo кеңейтілген шынайылық ұғымын қарастырып, оның пайда болу тарихын қысқаша баяндау
oo мысалдар арқылы кеңейтілген шынайылық құралдарын қолдану салаларында қарастыру;
oo кеңейтілген шынайылық технологиясын виртуалды шынайылық технологиясымен салыстыру;
oo білім беру саласында кеңейтілген шынайылық технологияларын қолдану нұсқаларын ұсыну;
oo ең өзекті және қызықты жобаларды білім беруде пайдалану мүмкіндігін анықтау және қарастыру.
oo білім беру процесінде кеңейтілген шынайылықты қолдана отырып, виртуалды объектілер мен стенділерге арналған мобильді қосымша жасау.
Дипломдық жұмыстың құрылымы кіріспеден, 4 тараудан, қорытындыдан, әдебеттер тізімінен және қосымшалардан тұрады. Бұл жұмыстың объектісі ‒ кеңейтілген шынайылық технологиясы, оған шолу бірінші тарауда келтірілген. Екінші тарауда кеңейтілген шынайылық мобильді қосымшасын UML диаграммаларында жобалау. Үшінші тарауда кеңейтілген шынайылықты қолдана отырып мобильді қосымшаны әзірлеу және демонстрациялау. Қорытынды бөлімінде жұмыс бойынша негізгі қорытындылар мен нәтижелер қамтиды.
1 Кеңейтілген шынайылық технологиясы
1.1 Кеңейтілген шынайылық технологиясына шолу
Кеңейтілген шынайылық заманауи IT-әзірлемелердің перспективті бағыттарының бірі болып табылады. Бұл технологияны деректерге қатынауды алудың жаңа тәсілі деп атауға болады.
Кеңейтілген шынайылық (ағыл. Augmented Reality, қысқ. AR) - қабылданатын нақты элементтерін компьютер көмегімен шынайы әлемді виртуалды объектілермен толықтырады.
1.1-сурет - Кеңейтілген шынайылық технологиясының мысалы
Кеңейтілген шынайылық термині 1990 жылы Boeing корпорациясының зерттеушісі Том Коделл ұсынған. 1994 жылы Пол Милгром мен Фумио Кисино виртуалдылық континуумын шынайылық пен виртуалдықтың арасындағы кеңістік ретінде сипаттады, олардың арасында кеңейтілген шынайылық және виртуалды шынайылық орналасқан. Кеңейтілген шынайылық - жалған объектілердің нақты әлем элементтері ретінде қосу нәтижесі сияқты қабылданады (әдетте қосымша ақпарат ретінде). Нақты көріністер мен нысандардың деректері арнайы жүйемен жиналады және компьютердің көмегімен өңделеді. Бұл процестің маңызды бөлігі нақты және виртуалды объектілер арасында байланыс құру [2].
Кеңейтілген шынайылық - шынайы сезімдерге қосымшаларда виртуалды әлем сезінуін алуға мүмкіндік беретін технологиялар жиынтығы. Шағын мағынада кеңейтілген шынайылықты нақты әлемнің объектілерін виртуалды, компьютермен құрылған объектілермен біріктіру процесінің нәтижесі ретінде елестетуге болады.
Зерттеуші Рональд Азума 1997 жылы кеңейтілген шынайылықты келесі мүмкіндіктерді қамтитын жүйе ретінде анықтады:
oo виртуалды және нақты әлемді біріктіру;
oo нақты уақытта өзара әрекет ету;
oo 3D технологияда жұмыс істеу [1, 2].
Бүгінгі күні кеңейтілген шынайылық саласындағы зерттеулердің басым бөлігі компьютерлік графикамен толықтырылады. Интерактивті бейнеден басқа неғұрлым күрделі зерттеулер нақты объектілердің қозғалысын бақылауды, машина көру арқылы координаттық белгілерді анықтауды және басқарылатын ортаны құрастыруды пайдаланады.
Сондай-ақ, виртуалды шынайылық (VR) сияқты ұғым бар, бірақ мүлдем басқа бағыт екенін түсіну керек. Кеңейтілген шынайылықты қабылдауға түзетулер енгізеді, ал виртуалды шынайылық - бұл толығымен оқшауланған әлем. Толықтырылған нақтылық технологиясы жиырма жыл бұрын пайда болды, бірақ үлкен жасқа қарамастан, ол әлі де жеткілікті шектеулі, негізінен ғылым мен техника салаларында кең аудиторияға сирек қатысты.
Кеңейтілген шынайылық технологиясы бізге объектілердің мүлдем жаңа қасиеттерін сезінуге және стандартты компьютер мен стандартты перифериялық құрылғыларды пайдалана отырып, үйреншікті заттардан жаңа сезім алуға мүмкіндік береді. Демек, кеңейтілген шынайылық технологиясын қолдануға болатын салалар саны тек жасаушылар мен әзірлеушілердің қиялымен шектелген.
Қазіргі уақытта кеңінен қолдану үшін өте аз жобалар әзірленді, өйткені кеңейтілген шынайылық технологиясын іске асыру әрбір қолдану саласы үшін өте қиын және жеке болып табылады.
Кеңейтілген шынайылқты нақты шындыққа барынша тиімді біріктіру үшін бірқатар маңызды шарттарды сақтау қажет:
Кең қолдануға арналған қосымшаларды әзірлеуге арналған ең аз шығындар. Кеңейтілген шынайылық технологиясының элементтерін танымал қосымшаларда қолдануға болады, мұндай элементтерді әзірлеу құнын осы салаға мамандардың көп санын тарта отырып азайту қажет. Құнды төмендету жолдарының бірі стандартты, сериялық өндірілетін құрылғыларды, мысалы типтік WEB-камераларды, стандартты компьютерлерді және қарапайым рұқсат етілген танымал дисплейлерді пайдалану болып табылады.
Виртуалды объектілердің шынайы орналасуы. Виртуалды объект нақты бақыланатын көріністің белгіленген нүктесінде орналаса отырып, адамның әсер қалыптастыруы үшін өзін-өзі ұстауы тиіс, бұл объект шын мәнінде байқалатын көріністің бір бөлігі болып табылады. Ыңғайлы қабылдау үшін көрнекі ақпарат секундына 15 реттен кем емес жаңартылуы тиіс, бірақ мүмкіндігінше 30 реттен кем емес, әйтпесе Сурет тым үзік болады. Позициялаудағы әрбір кідіріс немесе заттың реакциясы өте байқалатын болады және оны жалпы фонда бөлетін болады.
Шынайы беріліс визуалды сезім ғана емес, сонымен қатар тактильді әдіс сияқты басқа да. Бұл, белгілі бір мағынада, Сіз не көресіз деген сөз тіркесін айтуға болады. Адам сол уақытта және сол нүктеде, алынған көрнекі ақпаратқа сәйкес жоқ объектінің болуын сезінуі тиіс. Әрине, бұл айтарлықтай есептеу ресурстарын және ұқсас жүйелерді құру бойынша әзірлеушілердің күш-жігерін талап етеді, бірақ кеңейтілген шынайылықтың әсерін сапалы жаңа деңгейге көтереді [2].
Виртуалды және нақты объектілер көрнекі түрде ажырамауы тиіс. Виртуалды заттардың фотореалистік суреттеуіне қосымша, бұл өзі кеңейтілген шынайылыққа ажырамас талап болып табылады, қолданыстағы және жоқ объектілерді көзбен шолып біріктіру дұрыс жүргізілуі тиіс. Бұл, шын мәнінде, ең қиын іске асырылатын шарттардың бірі болып табылады. Өйткені біз адамның қайдан және қайда қарайтынын, қандай объектілерге және қандай геометриялық сипаттамаларға ие екенін білмейміз. Демек, нақты объектілер арасындағы геометриялық сипаттамалар мен қашықтықтарды ұсынбастан, нақты объектілерге қатысты виртуалды объектілерді кеңістікте бір мәнді және дұрыс орналастыру өте қиын. Виртуалды шынайылық саласында бұл мәселе мүлдем тұрмайды, өйткені барлық көрінетін объектілер бір-бірінің сипаттамасына қарай бағдарламамен құрылады [2].
Виртуалды объектілер нақты әлемнің физика заңдарына бағынуға міндетті. Бірінші кезекте, бұл виртуалды және нақты объектілердің соқтығысу жағдайларымен байланысты. Адам қосымша кеңістіктегі кез келген сияқты қозғала алады, кеңейтілген шынайылық қандай да бір механикалық шектеулерсіз кеңістікте қозғалу мүмкіндігін қамтамасыз етуі тиіс [2].
Кеңейтілген шынайылық жүйесі теңшеу және іске қосу қиын болмауы тиіс, демек, арнайы білімі мен дағдысы жоқ әлеуетті пайдаланушылардың кең ауқымына қол жеткізуге тиіс. Бақылаушының жағдайын анықтау үшін кеңейтілген шынайылық жүйелерінің көп саны нақты көріністі қадағалайтын камераны белгілі бір калибрлеуді талап етеді. Калибрлеу процесі өте оңай, әсіресе белгіленген фокустық қашықтықтағы камералар үшін. Стандартты WEB-камералар, әдетте, фокустық қашықтықты өзгерте алмайды, ал егер мүмкін болса, алынған бейнені бағдарламалық өңдеу арқылы ғана [2].
Виртуалды және нақты объектілерді дұрыс біріктіру үшін нақты объектілер мен нақты көріністердің салыстырмалы орналасуын тұтастай дұрыс санай білу керек. Бүгінгі күні бұл міндет өте күрделі, мүмкін, нақты объектілер алдын ала анықталмаса, шешім қабылдау шегіне. Сондықтан жағдайды басқару үшін тану рәсімін жеңілдету үшін, әдетте қарапайым геометриялық фигуралардан тұратын, жоғары контрасты суретті білдіретін арнайы маркерлер қолданылады. Алынған маркер проекциясын және оның суретін қарастыра отырып, жүйе кеңістікте бағдарланады және суретті виртуалды ортамен толықтырады.
Бүгінгі күні үш өлшемді маркерді 6 еркіндік дәрежесі бар, 3 үдемелі және 3 айналмалы қозғалыстары бар тану алгоритмі әзірленді. Маркердің бейне суреттеу және оны қадағалау негізінде алгоритм маркердің кеңістіктегі ығысуын, көлбеу бұрыштарының салыстырмалы түрде горизонттың өзгеруін және перпендикулярдың бақылау жазықтығына қатысты анықтайды.
Кеңейтілген шынайылық жүйелерінің негізгі өлшемі олардың нақты әлемге өз толықтыруларын қаншалықты шынайы енгізетінін бағалау болып табылады. Бағдарлама камераның көру өрісіндегі объектінің координаттарын анықтауы тиіс. Бұл анықтаудың көптеген әдістері одометриядан дамыды. Әдетте бұл әдістер екі бөліктен тұрады. Алдымен негізгі нүктелер - маркерлер немесе негізгі сурет сызықтары бар. Бұл кезең бұрыштарды, қырларды, нүктелерді, шекті бинаризацияны және т.б. тануды пайдалана алады. Екінші кезең бірінші кезеңнен деректер негізінде координаттық жүйені құрады. Кейбір әдістер бейнеде маркерлер-ерекше формадағы объектілердің болуын болжайды. Басқа әдістердің кейбіреулері суреттермен салыстыру үшін үш өлшемді сахнаның алдын ала есебін қамтиды. Екінші кезеңде сүзгілерді қамтитын математикалық әдістер қолданылады.
Алгоритм үш өлшемді кеңістіктегі стандартты аффинды түрлендірулерде құрылады, маркер бейнесі жүйеге алдын ала белгілі болады. Маркер өзі жоғары контраст түстері сияқты үлкен проблемаларды тудырмайтындай етіп құрастырылған. Мысалы, қара және ақ, ірі бір түсті облыстар. Бақылау жазықтығына маркер проекциясын тану бақылау жазықтығына қатысты маркер көлбеу бұрыштарын есептеуге мүмкіндік береді. Бұрыштардың өзгеруін бақылай отырып, біз оның айналуын анықтай аламыз, ал маркердің проекциясын табу және оның өлшемін өзгерту нүктесін есептей отырып, біз Үдемелі қозғалыстар туралы ақпарат ала аламыз.
1.2-сурет - Маркерді тану алгоритмі
1.2-суретте көрсетілгендей, кеңейтілген шынайылық технологиясы маркерді келесі қадамдарды қарастырады:
oo біріншіден, суретті сұр градацияға келтіру жүргізіледі;
oo екіншіден, кескіннің бинаризациясы жүргізіледі;
oo үшіншіден, тұйық аймақтар анықталады;
oo төртіншіден, контурлар бөлінеді;
oo бесіншіден, маркер бұрыштарын бөледі;
oo алтыншыдан, координаттар түрлендіріледі [2].
Кеңейтілген шынайылық маркерлер пайдаланушыға камерадан сурет үстінен арнайы 2D және 3D объектілерді салуға мүмкіндік береді және оның нәтижесі нақты әлемде толықтырылады. Мәні бойынша, кез келген бетте бейнеленген кез келген суретті маркер деп атауға болады, бірақ сурет маркер болуын ескеру қажет: маркер бағдарламаның деректер базасында болуы тиіс.
Жүйенің жұмыс істеуі үшін келесі компоненттер қажет:
oo маркерлер - ерекше суреттер, 3D модельдері үшін визуалды идентификаторлар.
oo онлайн режимінде жұмыс істейтін Камера.
oo камерадан алынған сигналды өңдейтін және нақты объектілердің бейнелерімен виртуалды модельдерді біріктіретін бағдарламалық қамтамасыз ету.
Web-камераның көмегімен маркерді сканерлеуге болады. Арнайы бағдарлама маркерді анықтайды және кеңейтілген шынайылықтың нысанын экранға шығарады. Маркерде шығарылған нәтиже экранда синхронды қозғалады. Бүгінгі күнде кеңейтілген шынайылқты қолданудың негізгі саласы ойын-сауық және жарнама болып табылады, бірақ кеңейтілген шынайылық басқа да көптеген нұсқаларда кездеседі:
oo салалық көрмелер;
oo үлкен экрандардағы презентациялар;
oo баспа басылымдары (3D ашық хаттар, интерактивті 3D иллюстрацияларды көру мүмкіндігі бар кітаптар);
oo онлайн ойындар (Интернет арқылы өнімді жылжыту инновациялық тәсілі);
oo ұялы телефон немесе планшет экраны арқылы айналасындағы нысандар туралы ақпаратты көрсету;
oo мейрамханалар туралы пікірлер, қызықты орындар туралы тарихи анықтама және қала бойынша электрондық гид;
oo кез келген заттардың ақпаратын, мысалы, автомобильдердің толық сипаттамасы және бағасы;
oo бұрын болған ғимараттар, объектілер көрсетілген қаланың тарихи карталары;
oo білім беру бағдарламалары - молекулаларды жинаушы, Күн жүйесін модельдеу, компьютер ішінде саяхат;
oo GPS навигаторлар (экран ретінде алдыңғы шыны пайдалану жолынан алаңдамай, кез келген қажетті ақпаратты алуға мүмкіндік береді) [3].
Кеңейтілген шынайылықты жобалау объектілеріне жаңа көзқарас есебінен жобалық шешімдердің тиімділігін көтеруге көмектеседі. Салалық көрмеге жеткізу қиын болатын кез келген нақты объект, қозғалтқыш немесе ауыр басқару блогы болған жағдайда, осы объектінің 3D-моделін және интерактивті жарнамалық нұсқасын жасауға болады. Көрмеге келушілер планшетті алып, бағдарламалық жасақтаманы іске қосып, маркерге салып, нақты жағдайда нысанның 3D үлгісін көре алады. Ал вокзалды немесе әуежайды жобалау кезінде камераның объективі арқылы нақты жерде виртуалды объектіні қарастыруға болады [3].
Кеңейтілген шынайылық жүйесінің берілетін ақпараты бойынша:
oo визуалды, оның негізінде адамның ақпаратты көзбен қабылдауы жатыр. Кеңейтілген шынайылық жүйелерінің бұл түрі ең танымал, өйткені визуалды қабылдау ең қарапайым және ақпараттық болып табылады;
oo аудио-есту қабылдауға бағытталған. Навигацияда қолданылады;
oo аудиовизуализация. Алдыңғы екі жүйенің бірігуі болып табылады. Бұл жүйелердегі аудио ақпарат көмекші сипатта болады [3].
Кеңейтілген шынайылық технологиясын маркетингте пайдалану жаңа бетті ашты, коммерциялық салада серпіліс жасады. Бірінші кезекте, бұл белгілі бір бағдарламалық қамтамасыз ету, ол өзі инновациялық өнім болып табылады, екінші кезекте - толықтырылған және виртуалды шынайылық технологияларын пайдалану кез келген өнімді сатуды ұлғайтуға тікелей ықпал етуге мүмкіндік береді [10].
Кеңейтілген шынайылық технологиясы әлеуметтік субъектілердің барлық коммуникациясына елеулі әсер етеді. Бүгінгі таңда тұтынушымен коммуникацияның дәстүрлі түрлері неғұрлым заманауи - интерактивті, яғни толықтырылған нақтылық технологиясы барынша интерактивті коммуникацияны жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Интерактивтілік объектілер мен коммуникация субъектілері арасындағы екі жақты өзара байланысты көздейді. Ал интерактивті жарнамаға келетін болсақ, ол клиенттерге брендпен өзара іс-қимыл жасауға жаңа мүмкіндіктер береді.
Сату әдістерінің, технологияларының үлкен тізбесі, жарнаманың көптеген түрлері, өнімге назар аудару және сұранысты ынталандыру тәсілдері коммерциялық салада ақпараттық сәлемдемелерді мақсатты аудиторияға жеткізу қиынға соқты, өз тауарына немесе қызметіне назар аудару қиынға соқты. Дәл осы қатаң нарықтық бәсекелестік, клиент үшін күрес, тауарлар мен қызметтердің үлкен ассортиментінің арасында ерекшелену қажеттілігі ақпараттық хабарламалардың әсерін күшейту үшін жаңа жоғары техникалы мультимедиялық құралдарды талап етеді. Коммерциялық саладағы бұл жағдай инновациялық тәсілді, яғни инновациялық коммуникация құралдарын талап етеді.
Осы жұмыс шеңберінде қазіргі уақытта коммерциялық салада да, мемлекеттік құрылымдарда да пайдаланылуы мүмкін қолжетімді технологиялық шешімдерге шолу ұсынылады. Қазір кеңейтілген шынайылық қосымшаларын әзірлеу үшін көптеген құралдар бар, оның ішінде тегін.
Кеңейтілген шынайылықты құру үшін бірнеше қосымшаларды қарастырайық. Мысалы, Layar қолданбасы мазмұнды еркін маркерлерге (немесе суреттерге) тез байлауға мүмкіндік береді. Бұл ретте арнайы дағдылар қажет емес. Осы бағдарламаның көмегімен кез келген тасымалдаушыға белгі салу және смартфонға қосымшаны жүктеу қажет. Осы қосымшаның көмегімен кез келген өнімді немесе қызметтерді жарнамалық каталогта сатып алуға, Орындаушының суретінде смартфон экранын енгізе отырып, музыканы тыңдауға, жарнамалық журналдан тағамға тапсырыс беруге және т.б. болады. Тағы бір осындай құрал - Junaio қосымшасы. Осы қосымшаның көмегімен пайдаланушы өзінің орналасқан жері және қала көшелеріндегі кез келген нақты объект туралы ақпарат ала алады. Бағдарлама деректер базасымен байланысады және қандай да бір ғимараттың ішінде болатын барлық оқиғалар туралы ақпарат береді [10].
Кеңейтілген шынайылықты жасаудың көптеген жолдары бар. Олардың барлығы өз функционалымен ерекшеленеді. Ең көп таралған QR-код болып табылады, оның көмегімен ақпаратқа немесе ақпарат көздеріне жылдам көшу жүзеге асырылады. Келесі тәсіл қабаттар тәсілі - жергілікті жер объектілеріне ақпараттық қабаттар байланған және олардың көмегімен ақпарат көздеріне көшу болатын әдіс болып табылады. Үшінші жолы - аура. Смартфонды кез келген ақпарат тасығышқа апарған кезде, суреттің үстінен немесе суреттің үстінен аура пайда болады - бұл бейне, информациялық хабар немесе фотосурет, сондай-ақ кез келген үш өлшемді нысан болуы мүмкін [3].
Кеңейтілген шынайылық технологиясына негізделген инновациялық коммуникациялардың техникалық құралдарына толығырақ тоқталайық.
Google Glass кеңейтілген шынайылық көзілдірігін Google компаниясы әзірлейді және дауыс пен қимыл арқылы басқарылатын автономды құрылғы болып табылады [8].
Кеңейтілген шынайылық көзілдіріктерінің жұмыс істеу принципі виртуалды шынайылық құрылғыларынан әлдеқайда ерекшеленеді. Егер виртуалды шынайылық көзілдірігі тек шартты түрде көзілдірік деп аталса, онда бұл құрылғы шын мәнінде көзілдірік болып табылады.
Кеңейтілген шынайылық құрылғысы өзінің алдында байқайтын нәрселерге бағдарланған бейнелерді жасайды. Демек, пайдаланушының көзқарасы қайда бағытталғанына жабдықтың жұмысы байланысты. Пайдаланушының алдында сізге қажетті барлық ақпаратты көрсететін және шығаратын шағын интерактивті дисплей бар. Батареяны белсенді пайдалану режимінде құрылғы күні бойы жеткілікті. Бұдан басқа, Google Glass-да 12 гб қатты диск және бейнекамера бар. Google Glass - кеңейтілген шынайылқтың ең қымбат көзілдірігі. Қазіргі уақытта компания құралдары үшінші буындағы қадамда. Жыл сайын құлаққап пайдаланушылардың тілектерін ескере отырып жақсарады.
Microsoft HoloLens кеңейтілген шынайылық шлемі. Бұл гаджетті пайдаланушы қоршаған әлемді көреді, бірақ шыны линзалар арқылы қоршаған ортаға көлемді голограммалар, графиктер, түрлі суреттер салынады. Ерекшелігі - тек пайдаланушы сурет деректерін дулыға арқылы көреді. Бірақ, егер бірнеше пайдаланушы шлемдер кисе, онда бір уақытта ақпараттың, бейнелер мен бейнелердің жалпы ағынын көре алады [8].
Бұл әзірлеу қоршаған орта объектілерімен интеграцияланатын голограммаларды пайдалануды білдіреді. Пайдаланушы болып жатқан жағдайды бақылап қана қоймай, қолдың көмегімен интерфейстің голограммаларымен өзара іс-қимыл жасай алады.
Сондай-ақ, осы кеңейтілген шынайылықты құрылғының көмегімен бейне немесе кез келген басқа да презентациялық материалды кез келген бетіне көрсетуге болады. Кеңейтілген шынайылықты құрылғысы толығымен сымсыз, жеңіл және ыңғайлы. Сондай-ақ, көзілдірік көлемді дыбыс шығарады және орнатылған камералары бар. Қолданудың ең перспективті саласы сәулет және құрылыс болып табылады. Ауқымды құрылыс нысандарын таныстыру үшін аталған дулыға ерекше құнды болып табылады, өйткені сәулеттік шешімдердің барлық ерекшеліктерін, кез келген күрделіктегі ең кішкентай құрылыс нысандарын қарастыруға, түрлі құрылыс конструкцияларында қандай да бір шешімдердің пайдасы мен қажеттілігі туралы ақпарат жеткізуге мүмкіндік береді [9].
Осылайша, қазіргі әлем коммуникацияларда интерактивтілікті, динамиканы және ерекше кеңістіктік бейненің салдары ретінде талап етеді. Дәл осы талаптар инновациялық коммуникация құралы ретінде толықтырылған нақтылық технологиясын іске асыруға мүмкіндік береді.
Кеңейтілген шынайылық мақсатты аудиториялармен қабаттар және визуалды, сондай-ақ виртуалды әлемнен аудио-бейне бейнелер арқылы өзара іс-қимыл саласындағы инновациялық технология.
Бүгінгі таңда тұтынушымен дәстүрлі байланыс түрлерінің көпшілігі интерактивті түрде ауыстырылады. Интерактивтілік тұтынушының тауарға, қызметке, брендке, компанияға назар аударуын қамтамасыз етеді. Кеңейтілген шынайылық технологиясы барынша интерактивті коммуникацияны жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Кеңейтілген шынайылықтың тағы бір ерекшелігі оны пайдалану оңай. Шындықты толықтыратын виртуалды қабаттарды көру үшін арнайы көзілдірік немесе дулыға, әдеттегі смартфонға дейін және интернет желісіне қосылудың қажеті жоқ [9].
Кеңейтілген шынайылық технологиясы бұл әлеуметтік субъектілер үшін жаңа мүмкіндіктер әлемін ашатын интерактивті инновациялық техникалық шешімдер. Осы технологияны инновациялық коммуникация құралы ретінде пайдалану шексіз. Кеңейтілген шынайылық ұғымы виртуалды элементтермен нақты әлемнің бейнесін толықтыратын интерактивті визуализация технологиясы ретінде анықталады.
Кеңейтілген шынайылық технологиясын қолданудың қандай артықшылықтары бар? Бұл жерде тауарлардықызметтерді жылжыту және сатуды ынталандыру үшін кеңейтілген шынайылықты қолдану және виртуалды шынайылықты пайдалану артықшылықтарының жалпы кешені туралы айтуға болады.
Күнделікті өмірде, мысалы, сауда орталығында, виртуалды кейіпкерлердің пайда болуы қуаныш пен таң қалдырады. Ал эмоция - маркетинг пен жарнама үшін өте маңызды [9].
Тартылу және интерактивтілік есте сақтау қабілетін арттыруға және брендке адалдықты алуға ықпал етеді [9].
Жайлы, жеңіл, ойын ақпаратты алу тұрақты есте сақтауға мүмкіндік береді [9].
Кеңейтілген шынайылық технологиясы гаджеттердің көмегімен жасанды әлеммен өзара іс-қимыл жасауға мүмкіндік береді. Бұл - виртуалды шынайылық алдында кеңейтілген шынайылықтың маңызды артықшылығы [9].
Көлемді 3D-форматтағы өнімді таныстыру әлеуетті тұтынушыны тауарды зерттеу процесіне тартуға кепілдік береді [9].
Кеңейтілген шынайылықты құру жұмысы күрделі кәсіби дағдыларды, тәжірибені және жоғары технологиялық ресурстар мен жабдықтардың болуын талап етеді. Біз отандық нарықта кеңейтілген шынайылық технологияларын ілгерілетумен белсенді айналысудамыз.
Біз кез келген күрделіктегі міндеттерді шешеміз, тапсырыс берушілерді кілтпен жүргізуді жасаймыз: тұжырымдаманы әзірлеу, сценарий жазу, контент жасау, техникалық дайындық және жобаны өткізу орындарында іске асыру. Кеңейтілген шынайылықты құру жөніндегі жобаларды біз кеңейтілген шынайылықты көзілдірікпен, сондай-ақ IPhone, IPad астында пайдалану үшін, кеңейтілген шынайылықты AR функциялары бар басқа гаджеттер әзірлейміз.
Егер сіз қандай технология 3D Virtual Reality (VR) немесе AR - сізге маркетингтік міндеттер мен бизнес-мақсаттарды іске асыру үшін ең жақсы қолайлы болса, біз Сізбен бірге, техникалық тапсырма негізінде жағдайды талдаймыз және сізге стратегиялық оңтайлы шешім нұсқасын ұсынамыз және бүкіл іске асыруды өзімізге аламыз.
Әрбір жобаны іске асыру құны тапсырыс беруші ұсынатын техникалық тапсырма немесе брифинг негізінде жеке есептеледі.
Кеңейтілген шынайылықты құру жөніндегі жобаның құнын қалыптастыру кезінде мынадай факторлар ескеріледі:
oo бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу құны;
oo дизайнды әзірлеу құны (3D-модельдерді, интерфейстерді, анимацияны және т.б. суреттеу) сценарий күрделілігіне, таңбаларды салу сапасына, графика ерекшеліктеріне байланысты;
oo кеңейтілген немесе виртуалды шынайылықтар үшін жабдықты жалдау құны (ауысым санына қарай);
oo алаңдағы техникалық персоналдың жұмыс құны [10].
Қорыта айтқанда, кеңейтілген шынайылық технологиясы жоғарыда айтылған аспектілерді орындайды. Бұл технологияны бағдарламалық продукт ретінде құрудың жолдары өте кең. Яғни, түрлі технологиялар мен кітапханаларды пайдалана отырып, кеңейтілген шынайылық негізінде қосымшалар мен бағдарламалар белгілі бір сфераға продукт құруға мүмкіндік бар.
1.2 Кеңейтілген шынайылық технологиясының қолдану салалары
Әртүрлі болжамдар бойынша қоғам өмірінің барлық салаларында виртуалды шынайылық элементтерін белгілі бір дәрежеде пайдалану геометриялық прогрессияда өсетін болады. Бұл бағытты конъюнктураға жатқызуға болмайды. Белгілі бір уақыт өткеннен кейін, ең алдымен, өзекті бола бастайды, бірақ одан да нақты ашылулар үшін негіз болады. Бұл сала қағидатты жаңа секторларды құруға, сондай-ақ қолда бар мүмкіндіктерді едәуір кеңейтуге қабілетті.
Кеңейтілген шынайылық үшін көптеген түрлі қолданбалар бар. Бастапқыда ол қарулы күштерде, медицинада және өнеркәсіпте пайдаланылды, кейіннен коммерциялық кәсіпорындар мен ойын-сауық саласында қолдану табылды.
Археология: кеңейтілген шынайылық пайдаланылуы мүмкін археологиялық зерттеулерде үшін виртуалды қайта руин мен құрылыстар [5].
Архитектура: көзқарас бағытын қадағалау арқылы сурет құралы ретінде кеңейтілген шынайылықты пайдалану мүмкін. Сондай-ақ шын мәнінде жоқ қосымша ақпарат қабаттарын көрсету мүмкіндігі пайдалы болуы мүмкін. 2013 жылы L'Oreal компаниясы Торонтодағы жетінші жыл сайынғы luminato фестивалінде кеңейтілген шынайылық жасау үшін CrowdOptic бағдарламасын пайдаланды [8].
Құрылыс: GPS технологиясының көмегімен жер асты құрылымдарын, су құбырларын, кабельдерді және басқа да мобильді құрылғыларда визуализациялау үшін кеңейтілген шынайылықты пайдалану мүмкіндігі пайда болды. Мысалы, Кентербери университеті 2011 жылы Крайстчерчтегі жер сілкінісінен кейін City Viewer қосымшасын шығарды. Бұл қосымша бұзылған құрылыстарды визуализациялау үшін және олардың құрылыс жөніндегі инженерлер мен жобалаушылардың орналасқан жері үшін пайдаланылды [5].
Білім: Кеңейтілген шынайылық қосымшалары стандартты оқу бағдарламасын толықтыра алады. Оқулықтарда, әдістемелерде және басқа да оқу материалдарында жапсарлас маркерлер болуы мүмкін, олар қосымша арқылы сканерлеу кезінде студентке қосымша ақпарат шығаратын болады. Студенттер тарихи оқиғаларды генерациялайтын компьютермен интерактивті түрде қатыса алады, бастауыш мектеп оқушылары - виртуалды суреттермен оқулықтарды оқи алады [6].
Медицина: 2005 жылы VeinViewer қосымшасы шығарылды. Оның функциясы адамның терісінің астындағы, терінің үстінен орналасқан веналарды бейнелеуден тұрады. Бұдан басқа, технология ісіктердің жағдайын анықтау, эмбриондарды зерттеу және т.б. үшін рентген түсірілімі арқылы алынған бейнені көрсету үшін пайдаланылуы мүмкін. Кеңейтілген шынайылық тарақандардың қорқуын емдеу үшін де қолданылды [7].
Қарулы Күштер: жауынгерлік іс-қимылдар жағдайында кеңейтілген шынайылық сарбаздар арасындағы байланыс құралы ретінде пайдаланылуы мүмкін, мүмкін қауіптер туралы ескерту көзілдірік экрандарындағы жауынгерлік іс-қимылдар туралы маңызды ақпаратты көрсетуге болады. Виртуалды карталар мен айналмалы шолу камерасы суретті жіберу үшін солдатты бағыттау үшін, сондай-ақ қашықтан басқару және командалық орталықтың басшылығынан командалар үшін пайдаланылуы мүмкін. 2003 жылдан бастап АҚШ Қарулы Күштері адамдар мен объектілерді анықтауды жеңілдететін ұшқышсыз ұшу құралына SmartCam3D кеңейтілген шынайылық қосымшасын біріктірді. USAF Research Lab зерттеушілері операторлар қажетті нүктелердің орналасқан жерін анықтайтын жылдамдық осы технологияны қолданғанда шамамен екі есе артады деп анықтады. Бұл артықшылық бұйрықтардың орындалу тиімділігін айтарлықтай арттырады. Жүйе АҚШ Қарулы Күштерінде RQ-7 Shadow және Gray Eagle MQ-1C ұшқышсыз авиациялық жүйелерде қолданылады [5].
Туризм: кеңейтілген шынайылық қосымшалары пайдаланушыларға саяхаттар мен экскурсиялар кезінде, тарихи орындар мен нысандар туралы ақпаратты, әр түрлі мекемелер туралы пікірлерді және алдыңғы пайдаланушылардың түсініктемелерін визуалдай отырып, көмектеседі. Сондай-ақ, қосымшалар бұл ақпаратты аудио түрінде, туристік гидтерді ауыстыра алады [5].
Жоғарыда көрсетілгендерден AR технологиясындағы адам өмірінің көптеген өзекті салаларының ажырамас бөлігі болды деген қорытынды жасауға болады. Қарастырылған бағыттардың тізімі толық емес, әрбір бағыттардағы айтылған мысалдар бүгінгі таңда виртуалды шынайылық мүмкіндіктерінің аз ғана жазуымен ұсынылады. Болашақ маман таңдаған кез келген қызмет саласы міндетті түрде AR бағытының үлесін құрайтын болады. Олар экономиканың барлық салалары мен ғылыми бағыттарды қоса алғанда, серпінді дамитын болады. AR бағыты өз бастауында деп болжауға болады. Ақпараттық технологиялар мен бағыттарды дамыту кезінде осы саладағы ғылымдарда жыл сайын жанкүйерлердің кең ауқымын қуантатын және жаңа әлеуетті клиенттерді таң қалдыратын күтпеген, жаңа әзірлемелер құрылатын болады.
Қазіргі уақытта білім беру саласында кеңейтілген шынайылық технологиясын пайдалану перспективті болып саналады. Сондай-ақ, қазіргі уақытта қосымша білім беру орталықтарында білім беру эксперименттері аясында да кеңейтілген шынайылық қолданылады.
АҚШ және Еуропа елдерінде зерттеулер көп мөлшерде оқыту AR-технологиялары ақпаратты 80%-ға дейін жақсарта отырып, 25%-бен салыстырғанда дәстүрлі сабақтар немесе лекциялар, сондай-ақ мәтінді оқу кезінде қысқа мерзімді жадыда тіркеледі. Бұл мәтін емес, суреттермен жұмыс істеу үшін адам миының арналуымен байланысты [4].
Жалпы білім беретін орта мектептерде аталған қосымшаларды сынамалық қолдану үлгерімнің 25-27%-ға дейін айтарлықтай артуын және жаратылыстану-ғылыми бағыттағы пәндерге қызығушылықтың артуын көрсетті, бұл жастарды АҚШ пен Еуропа елдерінде өнеркәсіпті жаңғыртудың өзекті мәселелерін шешу үшін ғылыми-инженерлік мамандықтарға оқуға тартады [4].
Қазіргі уақытта білім беру жүйесінің күші электронды-ақпараттық білім беру ортасына бағытталған. Іс жүзінде әрбір білім беру мекемесі компьютерлік техникамен, интернетпен, электрондық білім беру ресурстарымен, проекторлармен және т.б. құрылғылармен жабдықталған. Оқушылардың назарын оқу әдебиетіне баспа түріне аударды. Сондықтан, оқушылар кейде кітапта сипатталған қандай да бір процесті елестету қиын, оқушылар оқуға деген қызығушылығын жоғалтады [6].
Соңғы онжылдықтарда компьютерлік технологиялар белсенді дамуда. Бұл мектептер мен жоғары оқу орындарын жабдықтау үйде оқитын оқушылардың ат өнімінен артта қалғанына әкелді. Осы уақытқа дейін қағаз негізіндегі оқулықтардың арқасында оқушы немесе студент оқу бағдарламасының белгілі бір тақырыптарымен тактикалық және ғылыми, сирек жағдайларда көзбен шолып танысады. Кеңейтілген шынайылық технологиясының арқасында оқу материалын қабылдау және есте сақтау процесі жеңілдетілуі мүмкін. Толықтырылған нақтылық технологиясы оқыту үдерісіне үш өлшемді жарқын бейнелерді, ойын элементін енгізеді, жобалық іс-әрекет дағдыларын дамыта отырып, оқу процесіне қатысушылардың өзара іс-қимылын белсендіреді. Кеңейтілген шынайылықтың арқасында білім алушылар алдында жаңалықты тану үшін шексіз мүмкіндіктер ашылады.
Айта кету керек, қазіргі уақытта электрондық оқулықтар танымал, алайда олар қағаздағы оқулықтардың цифрланған көшірмелері болып табылады. Бұл ретте пәнге назар аудару үшін компьютерлік визуализация аз пайдаланылады.
Өкінішке орай, оқыту жүйесіне қандай да бір инновацияларды енгізу үшін көп уақыт қажет. Алайда, қосымша білім беретін көптеген үйірмелер мен мектептер бар, онда ұзақ уақыт бойы кеңейтілген шынайылық және жыл сайын үлкен танымалдыққа ие заттар интернет сияқты жүйелер мен технологиялар кеңінен қолданылады.
Білім беруде кеңейтілген шынайылықты қолданудың бірнеше нұсқаларын атап өтуге болады: кеңейтілген шынайылық технологиясы бар кітаптар мен әдістемелік нұсқаулар жасау, эксперименттерді моделдеу, жабдықтармен жұмысты моделдеу [6].
AR-ді пайдалану білім алушыларға олардың алған білімдеріне мүлдем қауіпсіз (мысалы, химиялық эксперименттер жүргізу, физикалық заңдарды моделдеу, токөткізгіш элементтермен жұмыс істеу және т.б.), оқу әдебиетінде ұсынылған нысандарды визуализациялау, осылайша олардың көрнекілігі мен түсінігін арттыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, нақты өмірде пайдаланылатын жабдықтың сақталуы, оны 3D-редакторларда сәнделген және кеңейтілген шынайылыққа арналған қосымшаға жүктелген виртуалды объектіге ауыстыру қамтамасыз етіледі [6].
1.3 Кеңейтілген шынайылық және виртуалды шынайылық технологияларының айырмашылығы
Виртуалды шынайылық (ағыл. Virtual Reality, қысқ. VR) - техникалық құрылғылардың көмегімен жасалған жасанды әлем. VR-дың ажырамас бөлігі - адамның сезіміне әсер ету (көру, есту және т.б.) болып табылады. Сонымен қатар, VR-дың демонстрациясы дулыға немесе виртуалды шынайылық көзілдіріктері арқылы жүргізіледі. Сондай-ақ, VR-ғы нысандарды басқару үшін контроллер (джойстик) қолданылады [11].
1.3-сурет - VR құрылғылары
Ал енді виртуалды шынайылық технологиясын AR-мен келесі аспектілер арқылы салыстырып көрейік [12].
1.1-кесте - AR мен VR технологияларын салыстыру кестесі
Салыстыру көздері
AR
VR
Визуализациялау құралдары
Гарнитураны пайадалану міндетті емес
Арнайы гарнитуралар, smart көзілдірік
1.1-кестенің жалғасы
Сурет көзі
Компьютерден жасалынған кескіндерді және нақты нысандарды үйлестіру
Компьютерлік графика
Көру ортасы
Виртуалды және нақты әлемнің объектілерін үйлестіру
Толық цифрлық көру ортасы
Ракурс
Виртуалды нысандар позицияларға сәйкес өздерінің позициясын және өлшемін өзгертеді
Виртуалды нысандар нақты әлемде және виртуалды әлемдегі пайдаланушының позициясына негізделеді.
Қатысу қасиеттері
Пайдаланушы нақты әлемде бар екендігін сезеді, бірақ виртуалды элементтер мен нысандар бұл әлемді толықтырады
Пайдаланушы виртуалды әлемде бар екендігін сезеді, элементтер мен нысандар пайдаланушыны қоршайды
Қабылдау қасиеттері
Идеалды түрде құрылған виртуалды нысанды нақтыдан айыруға болмайды
Виртуалды нысандардың қасиеттері мен мінез-құлқына байланыста тануға болады
Қолданылатын құрылғылардың ұқсастығына қарамастан, AR мен VR әр түрлі жолмен және әр түрлі функцияларды орындайды. VR қоршаған ортаны ауыстырады, ол пайдаланушыға мүлдем басқа жағдайларды көрсетеді. AR шынайылқты виртуалды нысандар арқылы өзгертеді, яғни, бұл функциялар арқылы пайдаланушы гарнитурасыз керек ақпаратты жинай алады [12].
Жақын арада виртуалды және кеңейтілген шынайылық құрылғылар сондай-ақ ұялы телефондар сияқты танымал және қолжетімді болады. Мұндай құрылғылардың көмегімен пайдаланушылар кино мен сериалдарды көре алады, бұқаралық іс-шараларға қатыса алады және сатып алады. Бұл дегеніміз, виртуалды шынайылық шағын және ірі бизнестің мүмкіндіктерін айтарлықтай кеңейтеді.
Сарапшылар виртуалды және кеңейтілген шынайылық бағдарламаларды қызметтің түрлі салаларында қолдануға болатынын анықтады. Кеңейтілген шынайылық технологиясын дамыту виртуалдан айтарлықтай артта қалады - бұл нақты уақыт режимінде объектілерді өңдеу саласында жақсы байқалады. Алайда технологиялар орнында тұрмайды және уақыт өте келе кеңейтілген шынайылық жақсарады және толығымен бәсекеге қабілетті болады.
Қазіргі уақытта ең бастысы, ойын-сауық саласындағы технологиялардың дамуын тежейді, бұл әзірлеушілерде қажетті құралдар мен клиенттік базаның болмауы. Пайдаланушылар, өз кезегінде, қатты жобалардың жоқтығынан виртуалды шынайылық үшін бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеушілерге соңына дейін сенбейді.
Бұл мәселені көптеген ірі компаниялар шешуге тырысады: Google, Facebook, Sony және Microsoft. Google компаниясы бірнеше миллион Cardboard құрылғыларын жалпы таратады. Көптеген мамандардың пікірінше, компьютер үшін ең танымал виртуалды шынайылық құрылғысы Oculus Rift болады. YouTube және Facebook өкілдері шетте қалмады: олар виртуалды шынайылыққа арналған онлайн сервистеріне толық қолдау көрсетуде [12].
Кеңейтілген шынайылыққа қарағанда, виртуалды шынайылық тек нақты әлемге кейбір толықтырулар енгізеді, пайдаланушыны ойдан шығарылған әлемге толығымен батырады. Виртуалды шынайылық технологиясына арналған бейне ойындар саласы, бұған ойын жобаларын әзірлеудің тұрақты техникалық және бағдарламалық дамуы ықпал етеді. Ойыншылардың қауымдастығы жаппай нарықта VR-технологиялардан пайда күтуде.
Виртуалды шынайылық жобасы нақты концерттер мен қойылымдарға билеттерді сатуды толығымен ығыстырады деп ешкім ойламайды. Оның орнына технология кез келген ыңғайлы жерде ойын-сауық трансляцияларынан ләззат алуға тағы бір мүмкіндік беретін бірегей өнімді жасауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, спорттық матчтарға қатысты тәжірибе ірі спорт қауымдастықтарының табысын айтарлықтай арттыруы мүмкін.
Виртуалды шынайылық технологиясын пайдалану біз үшін үйреншікті киноиндустрияны түбегейлі өзгертуге барлық мүмкіндік бар: пайдаланушылар фильмге толық батырылып, оның орнына оны сырттан көре алады.
Бейне ойындары сияқты, контентті құру процесі күрделі болып табылады. Виртуалды шынайылық технологиясы бойынша фильмдерді түсіру үшін арнайы камераларды пайдалану қажет. Көрерменнің виртуалды әлемде болуы сценарийді жазуға және фильмді түсіру процесіне үйреншікті көзқарасты толығымен өзгертеді: осының салдарынан түсірілім тобына қажетті құралдардың санын болжау қиын болады. Сонымен бір мезгілде материалды өңдеу процесі жеңілдетіледі, панорамалық түсірілімнің арқасында операторларға ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе
8
1
Кеңейтілген шынайылық технологиясы
1.1
Кеңейтілген шынайылық технологиясына шолу
11
1.2
Кеңейтілген шынайылық технологиясының қолдану салалары
20
1.3
Кеңейтілген шынайылық және виртуалды шынайылық технологияларының айырмашылығы
23
1.4
Кеңейтілген шынайылықты құрудын әдістері мен технологиялары
25
2
Кеңейтілген шынайылық технологиясының негізінде мобильді қосымшаны UML тілінде жобалау
2.1
Мобильді қосымшаның әзірлеу ортасын және технологиясын таңдау
31
2.2
Мобильді қосымшаны жобалау
35
2.3
Мобильді қосымшаның құрылымы және интерфейсі
38
3
Кеңейтілген шынайылық технологиясының негізінде мобильді қосымшаны әзірлеу
3.1
Мобильді қосымшаны іске асыру және тестілеу
40
3.2
Мобильді қосымшаның демонстрациясы
44
4
Өміртіршілік қауіпсіздігі
4.1
Кіріспе бөлімі
46
4.2
Өндірістік ғимарат үшін аспирациялық жүйені есептеу
46
4.3
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімі бойынша қорытынды
53
5
Экономикалық бөлім
5.1
Кіріспе бөлімі
54
5.2
Бағдарламалық өнімді әзірлеудің еңбек сыйымдылығын есептеу
54
5.3
Бағдарламалық өнімді әзірлеуге арналған шығындарды есептеу
55
5.4
Еңбекақы төлеу шығындарын есептеу
57
5.5
Бағдарламалық өнімнің ықтимал бағасын анықтау
63
5.6
Бағдарламалық өнімнің экономика бөлімі бойынша қорытынды
64
Қорытынды
65
Әдебиеттер тізімі
67
А қосымшасы. Техникалық тапсырма
69
Ә қосымшасы. Программа листингі
70
Б қосымшасы. Программа маркерлері
74
В қосымшасы. Енгізу актісі
75
Кіріспе
Білім алу - заманауи адамның қалыптасуының ажырамас бөлігі. Айта кету керек, қазіргі уақытта білім беру жүйесі білім алушылар практикалық дағдыларға қарағанда теориялық білім алуда. Алайда, практикада қолданылған теориялық білім жақсы есте қалады деген фактіні жоққа шығаруға болмайды.
Практикалық сабақтардың көп санын өткізудің күрделілігі - қымбат құрал-жабдықтардың зақымдануы немесе оқушылардың денсаулығына зиян келтіру қауіпіне байланысты болуы мүмкін.
Қазіргі білім берудің тағы бір проблемасы кейбір зерттелетін объектілерді визуализациялаудың болмауы болып табылады. Мысалы, оқытушылар сирек кездесетін минералдар туралы айтады, оларды білім алушыларға көрсетуге мүмкіндігі жоқ.
Аталған мәселелер білім беру саласында жаңа ақпараттық технологияларды қолданудың өзектілігін атап көрсетеді.
Қазіргі уақытта білім беру технологияларын дамытудың ең перспективалы бағыттарының бірі кеңейтілген шынайылықты қолдану болып табылады.
Соңғы бірнеше жылда кеңейтілген шынайылық технологиясы қолдану саласын дамыту мен кеңейтуде үлкен серпіліс жасады.
Кеңейтілген шынайылық (ағыл. Augmented Reality) - бұл нақты өмірдің элементтері ретінде қабылданатын сандық деректермен физикалық әлемді толықтыратын орта. Егер бұрын бұл технология негізінен әскери өнеркәсіп пен компьютерлік ойындарда ғана қолданылса, қазір кеңейтілген шынайылық адам қызметінің барлық салаларына: медицинаға, білімге, сәулетке, жарнамаға және т.б. салаларға қолдануға болады. Кеңейтілген шынайылық үшін жаңа технологиялар пайдаланылғандықтан ғана емес, сонымен қатар, адамдарға заманауи ақпаратты көрсетуге, жүктеуге және көмектесуге мүмкіндік береді. Яғни, кеңейтілген шынайылықты құру кезінде кеңістікке нақты уақыт режимінде объектілер арнайы бағдарламалық қамтамасыз ету және гаджеттер көмегімен орналастырылады, мысалы, кеңейтілген шынайылық көзілдірігі, планшеттер, смартфондар және басқа гаджеттер.
Кеңейтілген шынайылық адамның ақпаратты қабылдауын әлдеқайда жеңіл және көрнекі жасай алады. Талап етілген сұрау автоматты түрде пайдаланушыға жеткізіледі. Кеңейтілген шынайылық - бұл, ең алдымен, технология, оның көмегімен нақты объектілер жаңа сапаларға ие болады және пайдаланушыға екінші жағынан ашылады. Кеңейтілген шынайылық принципі нақты уақыт режимінде виртуалды және қолданыстағы объектілерді біріктіру болып табылады. Талап етілетін ақпараттың нақты әлемнің бейнесімен өзара әрекеттесуі кеңейтілген шынайылықты виртуалды деректерден ажыратады.
Кеңейтілген шынайылықтың басты міндеті пайдаланушылардың мүмкіндіктерін арттыру, яғни олардың қоршаған ортамен өзара іс-қимылын орындау, бірақ айтарлықтай жаңа деңгейде көрсету. Компьютерлік құрылғының көмегімен нақты ортаның бейнесіне қосымша ақпарат беретін объектілер жиынтығы бар қабаттар салынады. Қазір технологиялар камералардың көмегімен қоршаған ортаның бейнелерін оқуға және тануға, сондай-ақ оларды жоқ немесе ойдан шығарылған объектілердің көмегімен толықтыруға мүмкіндік береді. Кеңейтілген шынайылық нақты уақыт режимінде бізге қажетті нысан туралы көп мәлімет бере алады. Қазір осы міндетті жүзеге асыратын түрлі технологиялар бар. Мысалы, маркерлер жарнаманы әлдеқайда тартымды етеді, ал қозғалысты танитын жүйелер байланыссыз өзара іс-қимыл деңгейінде интерфейстерді басқаруға мүмкіндік береді, сондай-ақ нақты бейнеге қосымша ақпарат бар қабаттарды лезде салу арқылы виртуалды өлшеуішті жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Осылайша, қажетті ақпарат басқа көздерде іздеу үшін күш-жігерді талап етпей, нақты уақыт режимінде пайдаланушыға қолжетімді болады.
Кеңейтілген шынайылық - бұл ақпаратты алудың және басқа да түрлі деректерге қол жеткізудің жаңа әдісі, бірақ бұл технологияның әсері, мүмкін, өзінің ауқымы бойынша интернеттің пайда болуымен салыстырылатын адамға әсер етуі мүмкін.
Кеңейтілген шынайылықты пайдалану білім алушыларға олардың алған білімдеріне мүлдем қауіпсіз (мысалы, химиялық эксперименттер жүргізу, физикалық заңдарды моделдеу, токөткізгіш элементтермен және т.б. жұмыс істеу), оқу әдебиетінде ұсынылған объектілерді визуализациялау, осылайша олардың көрнекілігі мен түсінігін арттыру, сондай-ақ оқыту процесінде болашақ мамандардың үлкен қызығушылығын қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, нақты өмірде пайдаланылатын жабдықтың сақталуы, оны 3D-редакторларда сәнделген және кеңейтілген шынайылыққа арналған қосымшаға жүктелген виртуалды объектіге ауыстыру қамтамасыз етіледі. Кеңейтілген шынайылық білім беру саласында маңызды рөл атқарады. Бұл технология білім беруді жаңа сапалы деңгейге көтереді.
Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, білім беру процесінде кеңейтілген шынайылықтың орналасу орнын зерттеу өзектілігінің бірнеше себептерін атап өтуге болады:
oo ақпараттың қолжетімділігі;
oo интерактивтілік. Осы қасиеттің арқасында, пайдаланушының объектімен өзара әрекеттесуі әр түрлі оқыту тәсілдерінің көп санын жасауға мүмкіндік береді, өйткені объектілер өте шынайы болып табылады. Мысалы, адам қозғалтқышты немесе өзге де тетікті жөндей алады және қазіргі уақытта жұмысты орындау жөніндегі нұсқаулықты жүктей алады;
oo шынайылық. Кеңейтілген шынайылық толық виртуалды қабылдаумен салыстырғанда көрерменге әсер ету әсерін күшейтеді;
oo инновациялық. Кеңейтілген шынайылықта жаңа, көрнекті және қазіргі заманғы нәрсе ретінде қабылданады, бұл пайдаланушыны болашақ әлеміне апарады және оған үйретеді;
oo қолданудың жаңа тәсілдері. Кеңейтілген шынайылықты қолдану шексіз.
Бүгінгі күні кеңейтілген шынайылықты қолданылатын облыстардың үлкен спектрі бар, бірақ бірінші кезекте келесілерді атап өтуге болады: медицина, білім беру, картография және GPS, әзірлеу және жобалау, графика және дизайн.
Дипломдық жұмыстың мақсаты ‒ кеңейтілген шынайылық технологиясын зерттеу және оны білім беруде қолдану тәсілдерін табу, кеңейтілген шынайылық технологиясын пайдалану арқылы мобильді қосымшаны әзірлеу.
Дипломдық жұмыстың келесі міндеттерді қарастыру қажет:
oo кеңейтілген шынайылық ұғымын қарастырып, оның пайда болу тарихын қысқаша баяндау
oo мысалдар арқылы кеңейтілген шынайылық құралдарын қолдану салаларында қарастыру;
oo кеңейтілген шынайылық технологиясын виртуалды шынайылық технологиясымен салыстыру;
oo білім беру саласында кеңейтілген шынайылық технологияларын қолдану нұсқаларын ұсыну;
oo ең өзекті және қызықты жобаларды білім беруде пайдалану мүмкіндігін анықтау және қарастыру.
oo білім беру процесінде кеңейтілген шынайылықты қолдана отырып, виртуалды объектілер мен стенділерге арналған мобильді қосымша жасау.
Дипломдық жұмыстың құрылымы кіріспеден, 4 тараудан, қорытындыдан, әдебеттер тізімінен және қосымшалардан тұрады. Бұл жұмыстың объектісі ‒ кеңейтілген шынайылық технологиясы, оған шолу бірінші тарауда келтірілген. Екінші тарауда кеңейтілген шынайылық мобильді қосымшасын UML диаграммаларында жобалау. Үшінші тарауда кеңейтілген шынайылықты қолдана отырып мобильді қосымшаны әзірлеу және демонстрациялау. Қорытынды бөлімінде жұмыс бойынша негізгі қорытындылар мен нәтижелер қамтиды.
1 Кеңейтілген шынайылық технологиясы
1.1 Кеңейтілген шынайылық технологиясына шолу
Кеңейтілген шынайылық заманауи IT-әзірлемелердің перспективті бағыттарының бірі болып табылады. Бұл технологияны деректерге қатынауды алудың жаңа тәсілі деп атауға болады.
Кеңейтілген шынайылық (ағыл. Augmented Reality, қысқ. AR) - қабылданатын нақты элементтерін компьютер көмегімен шынайы әлемді виртуалды объектілермен толықтырады.
1.1-сурет - Кеңейтілген шынайылық технологиясының мысалы
Кеңейтілген шынайылық термині 1990 жылы Boeing корпорациясының зерттеушісі Том Коделл ұсынған. 1994 жылы Пол Милгром мен Фумио Кисино виртуалдылық континуумын шынайылық пен виртуалдықтың арасындағы кеңістік ретінде сипаттады, олардың арасында кеңейтілген шынайылық және виртуалды шынайылық орналасқан. Кеңейтілген шынайылық - жалған объектілердің нақты әлем элементтері ретінде қосу нәтижесі сияқты қабылданады (әдетте қосымша ақпарат ретінде). Нақты көріністер мен нысандардың деректері арнайы жүйемен жиналады және компьютердің көмегімен өңделеді. Бұл процестің маңызды бөлігі нақты және виртуалды объектілер арасында байланыс құру [2].
Кеңейтілген шынайылық - шынайы сезімдерге қосымшаларда виртуалды әлем сезінуін алуға мүмкіндік беретін технологиялар жиынтығы. Шағын мағынада кеңейтілген шынайылықты нақты әлемнің объектілерін виртуалды, компьютермен құрылған объектілермен біріктіру процесінің нәтижесі ретінде елестетуге болады.
Зерттеуші Рональд Азума 1997 жылы кеңейтілген шынайылықты келесі мүмкіндіктерді қамтитын жүйе ретінде анықтады:
oo виртуалды және нақты әлемді біріктіру;
oo нақты уақытта өзара әрекет ету;
oo 3D технологияда жұмыс істеу [1, 2].
Бүгінгі күні кеңейтілген шынайылық саласындағы зерттеулердің басым бөлігі компьютерлік графикамен толықтырылады. Интерактивті бейнеден басқа неғұрлым күрделі зерттеулер нақты объектілердің қозғалысын бақылауды, машина көру арқылы координаттық белгілерді анықтауды және басқарылатын ортаны құрастыруды пайдаланады.
Сондай-ақ, виртуалды шынайылық (VR) сияқты ұғым бар, бірақ мүлдем басқа бағыт екенін түсіну керек. Кеңейтілген шынайылықты қабылдауға түзетулер енгізеді, ал виртуалды шынайылық - бұл толығымен оқшауланған әлем. Толықтырылған нақтылық технологиясы жиырма жыл бұрын пайда болды, бірақ үлкен жасқа қарамастан, ол әлі де жеткілікті шектеулі, негізінен ғылым мен техника салаларында кең аудиторияға сирек қатысты.
Кеңейтілген шынайылық технологиясы бізге объектілердің мүлдем жаңа қасиеттерін сезінуге және стандартты компьютер мен стандартты перифериялық құрылғыларды пайдалана отырып, үйреншікті заттардан жаңа сезім алуға мүмкіндік береді. Демек, кеңейтілген шынайылық технологиясын қолдануға болатын салалар саны тек жасаушылар мен әзірлеушілердің қиялымен шектелген.
Қазіргі уақытта кеңінен қолдану үшін өте аз жобалар әзірленді, өйткені кеңейтілген шынайылық технологиясын іске асыру әрбір қолдану саласы үшін өте қиын және жеке болып табылады.
Кеңейтілген шынайылқты нақты шындыққа барынша тиімді біріктіру үшін бірқатар маңызды шарттарды сақтау қажет:
Кең қолдануға арналған қосымшаларды әзірлеуге арналған ең аз шығындар. Кеңейтілген шынайылық технологиясының элементтерін танымал қосымшаларда қолдануға болады, мұндай элементтерді әзірлеу құнын осы салаға мамандардың көп санын тарта отырып азайту қажет. Құнды төмендету жолдарының бірі стандартты, сериялық өндірілетін құрылғыларды, мысалы типтік WEB-камераларды, стандартты компьютерлерді және қарапайым рұқсат етілген танымал дисплейлерді пайдалану болып табылады.
Виртуалды объектілердің шынайы орналасуы. Виртуалды объект нақты бақыланатын көріністің белгіленген нүктесінде орналаса отырып, адамның әсер қалыптастыруы үшін өзін-өзі ұстауы тиіс, бұл объект шын мәнінде байқалатын көріністің бір бөлігі болып табылады. Ыңғайлы қабылдау үшін көрнекі ақпарат секундына 15 реттен кем емес жаңартылуы тиіс, бірақ мүмкіндігінше 30 реттен кем емес, әйтпесе Сурет тым үзік болады. Позициялаудағы әрбір кідіріс немесе заттың реакциясы өте байқалатын болады және оны жалпы фонда бөлетін болады.
Шынайы беріліс визуалды сезім ғана емес, сонымен қатар тактильді әдіс сияқты басқа да. Бұл, белгілі бір мағынада, Сіз не көресіз деген сөз тіркесін айтуға болады. Адам сол уақытта және сол нүктеде, алынған көрнекі ақпаратқа сәйкес жоқ объектінің болуын сезінуі тиіс. Әрине, бұл айтарлықтай есептеу ресурстарын және ұқсас жүйелерді құру бойынша әзірлеушілердің күш-жігерін талап етеді, бірақ кеңейтілген шынайылықтың әсерін сапалы жаңа деңгейге көтереді [2].
Виртуалды және нақты объектілер көрнекі түрде ажырамауы тиіс. Виртуалды заттардың фотореалистік суреттеуіне қосымша, бұл өзі кеңейтілген шынайылыққа ажырамас талап болып табылады, қолданыстағы және жоқ объектілерді көзбен шолып біріктіру дұрыс жүргізілуі тиіс. Бұл, шын мәнінде, ең қиын іске асырылатын шарттардың бірі болып табылады. Өйткені біз адамның қайдан және қайда қарайтынын, қандай объектілерге және қандай геометриялық сипаттамаларға ие екенін білмейміз. Демек, нақты объектілер арасындағы геометриялық сипаттамалар мен қашықтықтарды ұсынбастан, нақты объектілерге қатысты виртуалды объектілерді кеңістікте бір мәнді және дұрыс орналастыру өте қиын. Виртуалды шынайылық саласында бұл мәселе мүлдем тұрмайды, өйткені барлық көрінетін объектілер бір-бірінің сипаттамасына қарай бағдарламамен құрылады [2].
Виртуалды объектілер нақты әлемнің физика заңдарына бағынуға міндетті. Бірінші кезекте, бұл виртуалды және нақты объектілердің соқтығысу жағдайларымен байланысты. Адам қосымша кеңістіктегі кез келген сияқты қозғала алады, кеңейтілген шынайылық қандай да бір механикалық шектеулерсіз кеңістікте қозғалу мүмкіндігін қамтамасыз етуі тиіс [2].
Кеңейтілген шынайылық жүйесі теңшеу және іске қосу қиын болмауы тиіс, демек, арнайы білімі мен дағдысы жоқ әлеуетті пайдаланушылардың кең ауқымына қол жеткізуге тиіс. Бақылаушының жағдайын анықтау үшін кеңейтілген шынайылық жүйелерінің көп саны нақты көріністі қадағалайтын камераны белгілі бір калибрлеуді талап етеді. Калибрлеу процесі өте оңай, әсіресе белгіленген фокустық қашықтықтағы камералар үшін. Стандартты WEB-камералар, әдетте, фокустық қашықтықты өзгерте алмайды, ал егер мүмкін болса, алынған бейнені бағдарламалық өңдеу арқылы ғана [2].
Виртуалды және нақты объектілерді дұрыс біріктіру үшін нақты объектілер мен нақты көріністердің салыстырмалы орналасуын тұтастай дұрыс санай білу керек. Бүгінгі күні бұл міндет өте күрделі, мүмкін, нақты объектілер алдын ала анықталмаса, шешім қабылдау шегіне. Сондықтан жағдайды басқару үшін тану рәсімін жеңілдету үшін, әдетте қарапайым геометриялық фигуралардан тұратын, жоғары контрасты суретті білдіретін арнайы маркерлер қолданылады. Алынған маркер проекциясын және оның суретін қарастыра отырып, жүйе кеңістікте бағдарланады және суретті виртуалды ортамен толықтырады.
Бүгінгі күні үш өлшемді маркерді 6 еркіндік дәрежесі бар, 3 үдемелі және 3 айналмалы қозғалыстары бар тану алгоритмі әзірленді. Маркердің бейне суреттеу және оны қадағалау негізінде алгоритм маркердің кеңістіктегі ығысуын, көлбеу бұрыштарының салыстырмалы түрде горизонттың өзгеруін және перпендикулярдың бақылау жазықтығына қатысты анықтайды.
Кеңейтілген шынайылық жүйелерінің негізгі өлшемі олардың нақты әлемге өз толықтыруларын қаншалықты шынайы енгізетінін бағалау болып табылады. Бағдарлама камераның көру өрісіндегі объектінің координаттарын анықтауы тиіс. Бұл анықтаудың көптеген әдістері одометриядан дамыды. Әдетте бұл әдістер екі бөліктен тұрады. Алдымен негізгі нүктелер - маркерлер немесе негізгі сурет сызықтары бар. Бұл кезең бұрыштарды, қырларды, нүктелерді, шекті бинаризацияны және т.б. тануды пайдалана алады. Екінші кезең бірінші кезеңнен деректер негізінде координаттық жүйені құрады. Кейбір әдістер бейнеде маркерлер-ерекше формадағы объектілердің болуын болжайды. Басқа әдістердің кейбіреулері суреттермен салыстыру үшін үш өлшемді сахнаның алдын ала есебін қамтиды. Екінші кезеңде сүзгілерді қамтитын математикалық әдістер қолданылады.
Алгоритм үш өлшемді кеңістіктегі стандартты аффинды түрлендірулерде құрылады, маркер бейнесі жүйеге алдын ала белгілі болады. Маркер өзі жоғары контраст түстері сияқты үлкен проблемаларды тудырмайтындай етіп құрастырылған. Мысалы, қара және ақ, ірі бір түсті облыстар. Бақылау жазықтығына маркер проекциясын тану бақылау жазықтығына қатысты маркер көлбеу бұрыштарын есептеуге мүмкіндік береді. Бұрыштардың өзгеруін бақылай отырып, біз оның айналуын анықтай аламыз, ал маркердің проекциясын табу және оның өлшемін өзгерту нүктесін есептей отырып, біз Үдемелі қозғалыстар туралы ақпарат ала аламыз.
1.2-сурет - Маркерді тану алгоритмі
1.2-суретте көрсетілгендей, кеңейтілген шынайылық технологиясы маркерді келесі қадамдарды қарастырады:
oo біріншіден, суретті сұр градацияға келтіру жүргізіледі;
oo екіншіден, кескіннің бинаризациясы жүргізіледі;
oo үшіншіден, тұйық аймақтар анықталады;
oo төртіншіден, контурлар бөлінеді;
oo бесіншіден, маркер бұрыштарын бөледі;
oo алтыншыдан, координаттар түрлендіріледі [2].
Кеңейтілген шынайылық маркерлер пайдаланушыға камерадан сурет үстінен арнайы 2D және 3D объектілерді салуға мүмкіндік береді және оның нәтижесі нақты әлемде толықтырылады. Мәні бойынша, кез келген бетте бейнеленген кез келген суретті маркер деп атауға болады, бірақ сурет маркер болуын ескеру қажет: маркер бағдарламаның деректер базасында болуы тиіс.
Жүйенің жұмыс істеуі үшін келесі компоненттер қажет:
oo маркерлер - ерекше суреттер, 3D модельдері үшін визуалды идентификаторлар.
oo онлайн режимінде жұмыс істейтін Камера.
oo камерадан алынған сигналды өңдейтін және нақты объектілердің бейнелерімен виртуалды модельдерді біріктіретін бағдарламалық қамтамасыз ету.
Web-камераның көмегімен маркерді сканерлеуге болады. Арнайы бағдарлама маркерді анықтайды және кеңейтілген шынайылықтың нысанын экранға шығарады. Маркерде шығарылған нәтиже экранда синхронды қозғалады. Бүгінгі күнде кеңейтілген шынайылқты қолданудың негізгі саласы ойын-сауық және жарнама болып табылады, бірақ кеңейтілген шынайылық басқа да көптеген нұсқаларда кездеседі:
oo салалық көрмелер;
oo үлкен экрандардағы презентациялар;
oo баспа басылымдары (3D ашық хаттар, интерактивті 3D иллюстрацияларды көру мүмкіндігі бар кітаптар);
oo онлайн ойындар (Интернет арқылы өнімді жылжыту инновациялық тәсілі);
oo ұялы телефон немесе планшет экраны арқылы айналасындағы нысандар туралы ақпаратты көрсету;
oo мейрамханалар туралы пікірлер, қызықты орындар туралы тарихи анықтама және қала бойынша электрондық гид;
oo кез келген заттардың ақпаратын, мысалы, автомобильдердің толық сипаттамасы және бағасы;
oo бұрын болған ғимараттар, объектілер көрсетілген қаланың тарихи карталары;
oo білім беру бағдарламалары - молекулаларды жинаушы, Күн жүйесін модельдеу, компьютер ішінде саяхат;
oo GPS навигаторлар (экран ретінде алдыңғы шыны пайдалану жолынан алаңдамай, кез келген қажетті ақпаратты алуға мүмкіндік береді) [3].
Кеңейтілген шынайылықты жобалау объектілеріне жаңа көзқарас есебінен жобалық шешімдердің тиімділігін көтеруге көмектеседі. Салалық көрмеге жеткізу қиын болатын кез келген нақты объект, қозғалтқыш немесе ауыр басқару блогы болған жағдайда, осы объектінің 3D-моделін және интерактивті жарнамалық нұсқасын жасауға болады. Көрмеге келушілер планшетті алып, бағдарламалық жасақтаманы іске қосып, маркерге салып, нақты жағдайда нысанның 3D үлгісін көре алады. Ал вокзалды немесе әуежайды жобалау кезінде камераның объективі арқылы нақты жерде виртуалды объектіні қарастыруға болады [3].
Кеңейтілген шынайылық жүйесінің берілетін ақпараты бойынша:
oo визуалды, оның негізінде адамның ақпаратты көзбен қабылдауы жатыр. Кеңейтілген шынайылық жүйелерінің бұл түрі ең танымал, өйткені визуалды қабылдау ең қарапайым және ақпараттық болып табылады;
oo аудио-есту қабылдауға бағытталған. Навигацияда қолданылады;
oo аудиовизуализация. Алдыңғы екі жүйенің бірігуі болып табылады. Бұл жүйелердегі аудио ақпарат көмекші сипатта болады [3].
Кеңейтілген шынайылық технологиясын маркетингте пайдалану жаңа бетті ашты, коммерциялық салада серпіліс жасады. Бірінші кезекте, бұл белгілі бір бағдарламалық қамтамасыз ету, ол өзі инновациялық өнім болып табылады, екінші кезекте - толықтырылған және виртуалды шынайылық технологияларын пайдалану кез келген өнімді сатуды ұлғайтуға тікелей ықпал етуге мүмкіндік береді [10].
Кеңейтілген шынайылық технологиясы әлеуметтік субъектілердің барлық коммуникациясына елеулі әсер етеді. Бүгінгі таңда тұтынушымен коммуникацияның дәстүрлі түрлері неғұрлым заманауи - интерактивті, яғни толықтырылған нақтылық технологиясы барынша интерактивті коммуникацияны жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Интерактивтілік объектілер мен коммуникация субъектілері арасындағы екі жақты өзара байланысты көздейді. Ал интерактивті жарнамаға келетін болсақ, ол клиенттерге брендпен өзара іс-қимыл жасауға жаңа мүмкіндіктер береді.
Сату әдістерінің, технологияларының үлкен тізбесі, жарнаманың көптеген түрлері, өнімге назар аудару және сұранысты ынталандыру тәсілдері коммерциялық салада ақпараттық сәлемдемелерді мақсатты аудиторияға жеткізу қиынға соқты, өз тауарына немесе қызметіне назар аудару қиынға соқты. Дәл осы қатаң нарықтық бәсекелестік, клиент үшін күрес, тауарлар мен қызметтердің үлкен ассортиментінің арасында ерекшелену қажеттілігі ақпараттық хабарламалардың әсерін күшейту үшін жаңа жоғары техникалы мультимедиялық құралдарды талап етеді. Коммерциялық саладағы бұл жағдай инновациялық тәсілді, яғни инновациялық коммуникация құралдарын талап етеді.
Осы жұмыс шеңберінде қазіргі уақытта коммерциялық салада да, мемлекеттік құрылымдарда да пайдаланылуы мүмкін қолжетімді технологиялық шешімдерге шолу ұсынылады. Қазір кеңейтілген шынайылық қосымшаларын әзірлеу үшін көптеген құралдар бар, оның ішінде тегін.
Кеңейтілген шынайылықты құру үшін бірнеше қосымшаларды қарастырайық. Мысалы, Layar қолданбасы мазмұнды еркін маркерлерге (немесе суреттерге) тез байлауға мүмкіндік береді. Бұл ретте арнайы дағдылар қажет емес. Осы бағдарламаның көмегімен кез келген тасымалдаушыға белгі салу және смартфонға қосымшаны жүктеу қажет. Осы қосымшаның көмегімен кез келген өнімді немесе қызметтерді жарнамалық каталогта сатып алуға, Орындаушының суретінде смартфон экранын енгізе отырып, музыканы тыңдауға, жарнамалық журналдан тағамға тапсырыс беруге және т.б. болады. Тағы бір осындай құрал - Junaio қосымшасы. Осы қосымшаның көмегімен пайдаланушы өзінің орналасқан жері және қала көшелеріндегі кез келген нақты объект туралы ақпарат ала алады. Бағдарлама деректер базасымен байланысады және қандай да бір ғимараттың ішінде болатын барлық оқиғалар туралы ақпарат береді [10].
Кеңейтілген шынайылықты жасаудың көптеген жолдары бар. Олардың барлығы өз функционалымен ерекшеленеді. Ең көп таралған QR-код болып табылады, оның көмегімен ақпаратқа немесе ақпарат көздеріне жылдам көшу жүзеге асырылады. Келесі тәсіл қабаттар тәсілі - жергілікті жер объектілеріне ақпараттық қабаттар байланған және олардың көмегімен ақпарат көздеріне көшу болатын әдіс болып табылады. Үшінші жолы - аура. Смартфонды кез келген ақпарат тасығышқа апарған кезде, суреттің үстінен немесе суреттің үстінен аура пайда болады - бұл бейне, информациялық хабар немесе фотосурет, сондай-ақ кез келген үш өлшемді нысан болуы мүмкін [3].
Кеңейтілген шынайылық технологиясына негізделген инновациялық коммуникациялардың техникалық құралдарына толығырақ тоқталайық.
Google Glass кеңейтілген шынайылық көзілдірігін Google компаниясы әзірлейді және дауыс пен қимыл арқылы басқарылатын автономды құрылғы болып табылады [8].
Кеңейтілген шынайылық көзілдіріктерінің жұмыс істеу принципі виртуалды шынайылық құрылғыларынан әлдеқайда ерекшеленеді. Егер виртуалды шынайылық көзілдірігі тек шартты түрде көзілдірік деп аталса, онда бұл құрылғы шын мәнінде көзілдірік болып табылады.
Кеңейтілген шынайылық құрылғысы өзінің алдында байқайтын нәрселерге бағдарланған бейнелерді жасайды. Демек, пайдаланушының көзқарасы қайда бағытталғанына жабдықтың жұмысы байланысты. Пайдаланушының алдында сізге қажетті барлық ақпаратты көрсететін және шығаратын шағын интерактивті дисплей бар. Батареяны белсенді пайдалану режимінде құрылғы күні бойы жеткілікті. Бұдан басқа, Google Glass-да 12 гб қатты диск және бейнекамера бар. Google Glass - кеңейтілген шынайылқтың ең қымбат көзілдірігі. Қазіргі уақытта компания құралдары үшінші буындағы қадамда. Жыл сайын құлаққап пайдаланушылардың тілектерін ескере отырып жақсарады.
Microsoft HoloLens кеңейтілген шынайылық шлемі. Бұл гаджетті пайдаланушы қоршаған әлемді көреді, бірақ шыны линзалар арқылы қоршаған ортаға көлемді голограммалар, графиктер, түрлі суреттер салынады. Ерекшелігі - тек пайдаланушы сурет деректерін дулыға арқылы көреді. Бірақ, егер бірнеше пайдаланушы шлемдер кисе, онда бір уақытта ақпараттың, бейнелер мен бейнелердің жалпы ағынын көре алады [8].
Бұл әзірлеу қоршаған орта объектілерімен интеграцияланатын голограммаларды пайдалануды білдіреді. Пайдаланушы болып жатқан жағдайды бақылап қана қоймай, қолдың көмегімен интерфейстің голограммаларымен өзара іс-қимыл жасай алады.
Сондай-ақ, осы кеңейтілген шынайылықты құрылғының көмегімен бейне немесе кез келген басқа да презентациялық материалды кез келген бетіне көрсетуге болады. Кеңейтілген шынайылықты құрылғысы толығымен сымсыз, жеңіл және ыңғайлы. Сондай-ақ, көзілдірік көлемді дыбыс шығарады және орнатылған камералары бар. Қолданудың ең перспективті саласы сәулет және құрылыс болып табылады. Ауқымды құрылыс нысандарын таныстыру үшін аталған дулыға ерекше құнды болып табылады, өйткені сәулеттік шешімдердің барлық ерекшеліктерін, кез келген күрделіктегі ең кішкентай құрылыс нысандарын қарастыруға, түрлі құрылыс конструкцияларында қандай да бір шешімдердің пайдасы мен қажеттілігі туралы ақпарат жеткізуге мүмкіндік береді [9].
Осылайша, қазіргі әлем коммуникацияларда интерактивтілікті, динамиканы және ерекше кеңістіктік бейненің салдары ретінде талап етеді. Дәл осы талаптар инновациялық коммуникация құралы ретінде толықтырылған нақтылық технологиясын іске асыруға мүмкіндік береді.
Кеңейтілген шынайылық мақсатты аудиториялармен қабаттар және визуалды, сондай-ақ виртуалды әлемнен аудио-бейне бейнелер арқылы өзара іс-қимыл саласындағы инновациялық технология.
Бүгінгі таңда тұтынушымен дәстүрлі байланыс түрлерінің көпшілігі интерактивті түрде ауыстырылады. Интерактивтілік тұтынушының тауарға, қызметке, брендке, компанияға назар аударуын қамтамасыз етеді. Кеңейтілген шынайылық технологиясы барынша интерактивті коммуникацияны жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Кеңейтілген шынайылықтың тағы бір ерекшелігі оны пайдалану оңай. Шындықты толықтыратын виртуалды қабаттарды көру үшін арнайы көзілдірік немесе дулыға, әдеттегі смартфонға дейін және интернет желісіне қосылудың қажеті жоқ [9].
Кеңейтілген шынайылық технологиясы бұл әлеуметтік субъектілер үшін жаңа мүмкіндіктер әлемін ашатын интерактивті инновациялық техникалық шешімдер. Осы технологияны инновациялық коммуникация құралы ретінде пайдалану шексіз. Кеңейтілген шынайылық ұғымы виртуалды элементтермен нақты әлемнің бейнесін толықтыратын интерактивті визуализация технологиясы ретінде анықталады.
Кеңейтілген шынайылық технологиясын қолданудың қандай артықшылықтары бар? Бұл жерде тауарлардықызметтерді жылжыту және сатуды ынталандыру үшін кеңейтілген шынайылықты қолдану және виртуалды шынайылықты пайдалану артықшылықтарының жалпы кешені туралы айтуға болады.
Күнделікті өмірде, мысалы, сауда орталығында, виртуалды кейіпкерлердің пайда болуы қуаныш пен таң қалдырады. Ал эмоция - маркетинг пен жарнама үшін өте маңызды [9].
Тартылу және интерактивтілік есте сақтау қабілетін арттыруға және брендке адалдықты алуға ықпал етеді [9].
Жайлы, жеңіл, ойын ақпаратты алу тұрақты есте сақтауға мүмкіндік береді [9].
Кеңейтілген шынайылық технологиясы гаджеттердің көмегімен жасанды әлеммен өзара іс-қимыл жасауға мүмкіндік береді. Бұл - виртуалды шынайылық алдында кеңейтілген шынайылықтың маңызды артықшылығы [9].
Көлемді 3D-форматтағы өнімді таныстыру әлеуетті тұтынушыны тауарды зерттеу процесіне тартуға кепілдік береді [9].
Кеңейтілген шынайылықты құру жұмысы күрделі кәсіби дағдыларды, тәжірибені және жоғары технологиялық ресурстар мен жабдықтардың болуын талап етеді. Біз отандық нарықта кеңейтілген шынайылық технологияларын ілгерілетумен белсенді айналысудамыз.
Біз кез келген күрделіктегі міндеттерді шешеміз, тапсырыс берушілерді кілтпен жүргізуді жасаймыз: тұжырымдаманы әзірлеу, сценарий жазу, контент жасау, техникалық дайындық және жобаны өткізу орындарында іске асыру. Кеңейтілген шынайылықты құру жөніндегі жобаларды біз кеңейтілген шынайылықты көзілдірікпен, сондай-ақ IPhone, IPad астында пайдалану үшін, кеңейтілген шынайылықты AR функциялары бар басқа гаджеттер әзірлейміз.
Егер сіз қандай технология 3D Virtual Reality (VR) немесе AR - сізге маркетингтік міндеттер мен бизнес-мақсаттарды іске асыру үшін ең жақсы қолайлы болса, біз Сізбен бірге, техникалық тапсырма негізінде жағдайды талдаймыз және сізге стратегиялық оңтайлы шешім нұсқасын ұсынамыз және бүкіл іске асыруды өзімізге аламыз.
Әрбір жобаны іске асыру құны тапсырыс беруші ұсынатын техникалық тапсырма немесе брифинг негізінде жеке есептеледі.
Кеңейтілген шынайылықты құру жөніндегі жобаның құнын қалыптастыру кезінде мынадай факторлар ескеріледі:
oo бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу құны;
oo дизайнды әзірлеу құны (3D-модельдерді, интерфейстерді, анимацияны және т.б. суреттеу) сценарий күрделілігіне, таңбаларды салу сапасына, графика ерекшеліктеріне байланысты;
oo кеңейтілген немесе виртуалды шынайылықтар үшін жабдықты жалдау құны (ауысым санына қарай);
oo алаңдағы техникалық персоналдың жұмыс құны [10].
Қорыта айтқанда, кеңейтілген шынайылық технологиясы жоғарыда айтылған аспектілерді орындайды. Бұл технологияны бағдарламалық продукт ретінде құрудың жолдары өте кең. Яғни, түрлі технологиялар мен кітапханаларды пайдалана отырып, кеңейтілген шынайылық негізінде қосымшалар мен бағдарламалар белгілі бір сфераға продукт құруға мүмкіндік бар.
1.2 Кеңейтілген шынайылық технологиясының қолдану салалары
Әртүрлі болжамдар бойынша қоғам өмірінің барлық салаларында виртуалды шынайылық элементтерін белгілі бір дәрежеде пайдалану геометриялық прогрессияда өсетін болады. Бұл бағытты конъюнктураға жатқызуға болмайды. Белгілі бір уақыт өткеннен кейін, ең алдымен, өзекті бола бастайды, бірақ одан да нақты ашылулар үшін негіз болады. Бұл сала қағидатты жаңа секторларды құруға, сондай-ақ қолда бар мүмкіндіктерді едәуір кеңейтуге қабілетті.
Кеңейтілген шынайылық үшін көптеген түрлі қолданбалар бар. Бастапқыда ол қарулы күштерде, медицинада және өнеркәсіпте пайдаланылды, кейіннен коммерциялық кәсіпорындар мен ойын-сауық саласында қолдану табылды.
Археология: кеңейтілген шынайылық пайдаланылуы мүмкін археологиялық зерттеулерде үшін виртуалды қайта руин мен құрылыстар [5].
Архитектура: көзқарас бағытын қадағалау арқылы сурет құралы ретінде кеңейтілген шынайылықты пайдалану мүмкін. Сондай-ақ шын мәнінде жоқ қосымша ақпарат қабаттарын көрсету мүмкіндігі пайдалы болуы мүмкін. 2013 жылы L'Oreal компаниясы Торонтодағы жетінші жыл сайынғы luminato фестивалінде кеңейтілген шынайылық жасау үшін CrowdOptic бағдарламасын пайдаланды [8].
Құрылыс: GPS технологиясының көмегімен жер асты құрылымдарын, су құбырларын, кабельдерді және басқа да мобильді құрылғыларда визуализациялау үшін кеңейтілген шынайылықты пайдалану мүмкіндігі пайда болды. Мысалы, Кентербери университеті 2011 жылы Крайстчерчтегі жер сілкінісінен кейін City Viewer қосымшасын шығарды. Бұл қосымша бұзылған құрылыстарды визуализациялау үшін және олардың құрылыс жөніндегі инженерлер мен жобалаушылардың орналасқан жері үшін пайдаланылды [5].
Білім: Кеңейтілген шынайылық қосымшалары стандартты оқу бағдарламасын толықтыра алады. Оқулықтарда, әдістемелерде және басқа да оқу материалдарында жапсарлас маркерлер болуы мүмкін, олар қосымша арқылы сканерлеу кезінде студентке қосымша ақпарат шығаратын болады. Студенттер тарихи оқиғаларды генерациялайтын компьютермен интерактивті түрде қатыса алады, бастауыш мектеп оқушылары - виртуалды суреттермен оқулықтарды оқи алады [6].
Медицина: 2005 жылы VeinViewer қосымшасы шығарылды. Оның функциясы адамның терісінің астындағы, терінің үстінен орналасқан веналарды бейнелеуден тұрады. Бұдан басқа, технология ісіктердің жағдайын анықтау, эмбриондарды зерттеу және т.б. үшін рентген түсірілімі арқылы алынған бейнені көрсету үшін пайдаланылуы мүмкін. Кеңейтілген шынайылық тарақандардың қорқуын емдеу үшін де қолданылды [7].
Қарулы Күштер: жауынгерлік іс-қимылдар жағдайында кеңейтілген шынайылық сарбаздар арасындағы байланыс құралы ретінде пайдаланылуы мүмкін, мүмкін қауіптер туралы ескерту көзілдірік экрандарындағы жауынгерлік іс-қимылдар туралы маңызды ақпаратты көрсетуге болады. Виртуалды карталар мен айналмалы шолу камерасы суретті жіберу үшін солдатты бағыттау үшін, сондай-ақ қашықтан басқару және командалық орталықтың басшылығынан командалар үшін пайдаланылуы мүмкін. 2003 жылдан бастап АҚШ Қарулы Күштері адамдар мен объектілерді анықтауды жеңілдететін ұшқышсыз ұшу құралына SmartCam3D кеңейтілген шынайылық қосымшасын біріктірді. USAF Research Lab зерттеушілері операторлар қажетті нүктелердің орналасқан жерін анықтайтын жылдамдық осы технологияны қолданғанда шамамен екі есе артады деп анықтады. Бұл артықшылық бұйрықтардың орындалу тиімділігін айтарлықтай арттырады. Жүйе АҚШ Қарулы Күштерінде RQ-7 Shadow және Gray Eagle MQ-1C ұшқышсыз авиациялық жүйелерде қолданылады [5].
Туризм: кеңейтілген шынайылық қосымшалары пайдаланушыларға саяхаттар мен экскурсиялар кезінде, тарихи орындар мен нысандар туралы ақпаратты, әр түрлі мекемелер туралы пікірлерді және алдыңғы пайдаланушылардың түсініктемелерін визуалдай отырып, көмектеседі. Сондай-ақ, қосымшалар бұл ақпаратты аудио түрінде, туристік гидтерді ауыстыра алады [5].
Жоғарыда көрсетілгендерден AR технологиясындағы адам өмірінің көптеген өзекті салаларының ажырамас бөлігі болды деген қорытынды жасауға болады. Қарастырылған бағыттардың тізімі толық емес, әрбір бағыттардағы айтылған мысалдар бүгінгі таңда виртуалды шынайылық мүмкіндіктерінің аз ғана жазуымен ұсынылады. Болашақ маман таңдаған кез келген қызмет саласы міндетті түрде AR бағытының үлесін құрайтын болады. Олар экономиканың барлық салалары мен ғылыми бағыттарды қоса алғанда, серпінді дамитын болады. AR бағыты өз бастауында деп болжауға болады. Ақпараттық технологиялар мен бағыттарды дамыту кезінде осы саладағы ғылымдарда жыл сайын жанкүйерлердің кең ауқымын қуантатын және жаңа әлеуетті клиенттерді таң қалдыратын күтпеген, жаңа әзірлемелер құрылатын болады.
Қазіргі уақытта білім беру саласында кеңейтілген шынайылық технологиясын пайдалану перспективті болып саналады. Сондай-ақ, қазіргі уақытта қосымша білім беру орталықтарында білім беру эксперименттері аясында да кеңейтілген шынайылық қолданылады.
АҚШ және Еуропа елдерінде зерттеулер көп мөлшерде оқыту AR-технологиялары ақпаратты 80%-ға дейін жақсарта отырып, 25%-бен салыстырғанда дәстүрлі сабақтар немесе лекциялар, сондай-ақ мәтінді оқу кезінде қысқа мерзімді жадыда тіркеледі. Бұл мәтін емес, суреттермен жұмыс істеу үшін адам миының арналуымен байланысты [4].
Жалпы білім беретін орта мектептерде аталған қосымшаларды сынамалық қолдану үлгерімнің 25-27%-ға дейін айтарлықтай артуын және жаратылыстану-ғылыми бағыттағы пәндерге қызығушылықтың артуын көрсетті, бұл жастарды АҚШ пен Еуропа елдерінде өнеркәсіпті жаңғыртудың өзекті мәселелерін шешу үшін ғылыми-инженерлік мамандықтарға оқуға тартады [4].
Қазіргі уақытта білім беру жүйесінің күші электронды-ақпараттық білім беру ортасына бағытталған. Іс жүзінде әрбір білім беру мекемесі компьютерлік техникамен, интернетпен, электрондық білім беру ресурстарымен, проекторлармен және т.б. құрылғылармен жабдықталған. Оқушылардың назарын оқу әдебиетіне баспа түріне аударды. Сондықтан, оқушылар кейде кітапта сипатталған қандай да бір процесті елестету қиын, оқушылар оқуға деген қызығушылығын жоғалтады [6].
Соңғы онжылдықтарда компьютерлік технологиялар белсенді дамуда. Бұл мектептер мен жоғары оқу орындарын жабдықтау үйде оқитын оқушылардың ат өнімінен артта қалғанына әкелді. Осы уақытқа дейін қағаз негізіндегі оқулықтардың арқасында оқушы немесе студент оқу бағдарламасының белгілі бір тақырыптарымен тактикалық және ғылыми, сирек жағдайларда көзбен шолып танысады. Кеңейтілген шынайылық технологиясының арқасында оқу материалын қабылдау және есте сақтау процесі жеңілдетілуі мүмкін. Толықтырылған нақтылық технологиясы оқыту үдерісіне үш өлшемді жарқын бейнелерді, ойын элементін енгізеді, жобалық іс-әрекет дағдыларын дамыта отырып, оқу процесіне қатысушылардың өзара іс-қимылын белсендіреді. Кеңейтілген шынайылықтың арқасында білім алушылар алдында жаңалықты тану үшін шексіз мүмкіндіктер ашылады.
Айта кету керек, қазіргі уақытта электрондық оқулықтар танымал, алайда олар қағаздағы оқулықтардың цифрланған көшірмелері болып табылады. Бұл ретте пәнге назар аудару үшін компьютерлік визуализация аз пайдаланылады.
Өкінішке орай, оқыту жүйесіне қандай да бір инновацияларды енгізу үшін көп уақыт қажет. Алайда, қосымша білім беретін көптеген үйірмелер мен мектептер бар, онда ұзақ уақыт бойы кеңейтілген шынайылық және жыл сайын үлкен танымалдыққа ие заттар интернет сияқты жүйелер мен технологиялар кеңінен қолданылады.
Білім беруде кеңейтілген шынайылықты қолданудың бірнеше нұсқаларын атап өтуге болады: кеңейтілген шынайылық технологиясы бар кітаптар мен әдістемелік нұсқаулар жасау, эксперименттерді моделдеу, жабдықтармен жұмысты моделдеу [6].
AR-ді пайдалану білім алушыларға олардың алған білімдеріне мүлдем қауіпсіз (мысалы, химиялық эксперименттер жүргізу, физикалық заңдарды моделдеу, токөткізгіш элементтермен жұмыс істеу және т.б.), оқу әдебиетінде ұсынылған нысандарды визуализациялау, осылайша олардың көрнекілігі мен түсінігін арттыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, нақты өмірде пайдаланылатын жабдықтың сақталуы, оны 3D-редакторларда сәнделген және кеңейтілген шынайылыққа арналған қосымшаға жүктелген виртуалды объектіге ауыстыру қамтамасыз етіледі [6].
1.3 Кеңейтілген шынайылық және виртуалды шынайылық технологияларының айырмашылығы
Виртуалды шынайылық (ағыл. Virtual Reality, қысқ. VR) - техникалық құрылғылардың көмегімен жасалған жасанды әлем. VR-дың ажырамас бөлігі - адамның сезіміне әсер ету (көру, есту және т.б.) болып табылады. Сонымен қатар, VR-дың демонстрациясы дулыға немесе виртуалды шынайылық көзілдіріктері арқылы жүргізіледі. Сондай-ақ, VR-ғы нысандарды басқару үшін контроллер (джойстик) қолданылады [11].
1.3-сурет - VR құрылғылары
Ал енді виртуалды шынайылық технологиясын AR-мен келесі аспектілер арқылы салыстырып көрейік [12].
1.1-кесте - AR мен VR технологияларын салыстыру кестесі
Салыстыру көздері
AR
VR
Визуализациялау құралдары
Гарнитураны пайадалану міндетті емес
Арнайы гарнитуралар, smart көзілдірік
1.1-кестенің жалғасы
Сурет көзі
Компьютерден жасалынған кескіндерді және нақты нысандарды үйлестіру
Компьютерлік графика
Көру ортасы
Виртуалды және нақты әлемнің объектілерін үйлестіру
Толық цифрлық көру ортасы
Ракурс
Виртуалды нысандар позицияларға сәйкес өздерінің позициясын және өлшемін өзгертеді
Виртуалды нысандар нақты әлемде және виртуалды әлемдегі пайдаланушының позициясына негізделеді.
Қатысу қасиеттері
Пайдаланушы нақты әлемде бар екендігін сезеді, бірақ виртуалды элементтер мен нысандар бұл әлемді толықтырады
Пайдаланушы виртуалды әлемде бар екендігін сезеді, элементтер мен нысандар пайдаланушыны қоршайды
Қабылдау қасиеттері
Идеалды түрде құрылған виртуалды нысанды нақтыдан айыруға болмайды
Виртуалды нысандардың қасиеттері мен мінез-құлқына байланыста тануға болады
Қолданылатын құрылғылардың ұқсастығына қарамастан, AR мен VR әр түрлі жолмен және әр түрлі функцияларды орындайды. VR қоршаған ортаны ауыстырады, ол пайдаланушыға мүлдем басқа жағдайларды көрсетеді. AR шынайылқты виртуалды нысандар арқылы өзгертеді, яғни, бұл функциялар арқылы пайдаланушы гарнитурасыз керек ақпаратты жинай алады [12].
Жақын арада виртуалды және кеңейтілген шынайылық құрылғылар сондай-ақ ұялы телефондар сияқты танымал және қолжетімді болады. Мұндай құрылғылардың көмегімен пайдаланушылар кино мен сериалдарды көре алады, бұқаралық іс-шараларға қатыса алады және сатып алады. Бұл дегеніміз, виртуалды шынайылық шағын және ірі бизнестің мүмкіндіктерін айтарлықтай кеңейтеді.
Сарапшылар виртуалды және кеңейтілген шынайылық бағдарламаларды қызметтің түрлі салаларында қолдануға болатынын анықтады. Кеңейтілген шынайылық технологиясын дамыту виртуалдан айтарлықтай артта қалады - бұл нақты уақыт режимінде объектілерді өңдеу саласында жақсы байқалады. Алайда технологиялар орнында тұрмайды және уақыт өте келе кеңейтілген шынайылық жақсарады және толығымен бәсекеге қабілетті болады.
Қазіргі уақытта ең бастысы, ойын-сауық саласындағы технологиялардың дамуын тежейді, бұл әзірлеушілерде қажетті құралдар мен клиенттік базаның болмауы. Пайдаланушылар, өз кезегінде, қатты жобалардың жоқтығынан виртуалды шынайылық үшін бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеушілерге соңына дейін сенбейді.
Бұл мәселені көптеген ірі компаниялар шешуге тырысады: Google, Facebook, Sony және Microsoft. Google компаниясы бірнеше миллион Cardboard құрылғыларын жалпы таратады. Көптеген мамандардың пікірінше, компьютер үшін ең танымал виртуалды шынайылық құрылғысы Oculus Rift болады. YouTube және Facebook өкілдері шетте қалмады: олар виртуалды шынайылыққа арналған онлайн сервистеріне толық қолдау көрсетуде [12].
Кеңейтілген шынайылыққа қарағанда, виртуалды шынайылық тек нақты әлемге кейбір толықтырулар енгізеді, пайдаланушыны ойдан шығарылған әлемге толығымен батырады. Виртуалды шынайылық технологиясына арналған бейне ойындар саласы, бұған ойын жобаларын әзірлеудің тұрақты техникалық және бағдарламалық дамуы ықпал етеді. Ойыншылардың қауымдастығы жаппай нарықта VR-технологиялардан пайда күтуде.
Виртуалды шынайылық жобасы нақты концерттер мен қойылымдарға билеттерді сатуды толығымен ығыстырады деп ешкім ойламайды. Оның орнына технология кез келген ыңғайлы жерде ойын-сауық трансляцияларынан ләззат алуға тағы бір мүмкіндік беретін бірегей өнімді жасауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, спорттық матчтарға қатысты тәжірибе ірі спорт қауымдастықтарының табысын айтарлықтай арттыруы мүмкін.
Виртуалды шынайылық технологиясын пайдалану біз үшін үйреншікті киноиндустрияны түбегейлі өзгертуге барлық мүмкіндік бар: пайдаланушылар фильмге толық батырылып, оның орнына оны сырттан көре алады.
Бейне ойындары сияқты, контентті құру процесі күрделі болып табылады. Виртуалды шынайылық технологиясы бойынша фильмдерді түсіру үшін арнайы камераларды пайдалану қажет. Көрерменнің виртуалды әлемде болуы сценарийді жазуға және фильмді түсіру процесіне үйреншікті көзқарасты толығымен өзгертеді: осының салдарынан түсірілім тобына қажетті құралдардың санын болжау қиын болады. Сонымен бір мезгілде материалды өңдеу процесі жеңілдетіледі, панорамалық түсірілімнің арқасында операторларға ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz