Επαυξημένη πραγματικότητα (augmented reality) και εφαρμογές στον πολιτισμό

Transcript

1 Επαυξημένη πραγματικότητα (augmented reality) και εφαρμογές στον πολιτισμό

2 Eπαυξημένη πραγματικότητα (Augmented Reality AR) Τεχνολογίες που επιτρέπουν τη ζωντανή και σε πραγματικό χρόνο προβολή του πραγματικού περιβάλλοντος, εμπλουτισμένη (επαυξημένη) σε πραγματικό χρόνο με εικονικές εικόνες και πληροφορίες δύο ή τριών διαστάσεων, μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή Εφαρμογή πληροφορικής που συνδυάζει στοιχεία από τον πραγματικό κόσμο και πληροφορίες από μια ψηφιακή βάση δεδομένων Στόχος: η αλληλεπίδραση με το περιβάλλον, μέσω της παροχής πληροφοριών που αφορούν το εκάστοτε αντικείμενο που παρατηρούμε Ενδεικτικά πεδία εφαρμογών της επαυξημένης πραγματικότητας είναι ο τουρισμός, οι μουσειακές ξεναγήσεις, η διαφήμιση, το εμπόριο, η εκπαίδευση, η ιατρική, η διασκέδαση.

3 Eπαυξημένη πραγματικότητα (Augmented Reality AR) Άμεση ή έμμεση ζωντανή προβολή ενός φυσικού περιβάλλοντος, όπου κάποια στοιχεία του επαυξήθηκαν ή ενισχύθηκαν με τη βοήθεια εικονικών αντικειμένων, προσώπων ή χώρων φτιαγμένων με την βοήθεια ηλεκτρονικού υπολογιστή δημιουργημένο από την ενίσχυση της όρασης, ακοής, αίσθησης και όσφρησης Ο όρος επαυξημένη πραγματικότητα (Augmented Reality) εισήχθη το 1992 από τον Tom Caudell που εργαζόταν στην εταιρία Boeing και βοηθούσε εργάτες να τοποθετήσουν καλώδια σε σκάφη

4 Eπαυξημένη πραγματικότητα (Augmented Reality AR) Η τεχνολογία AR χρησιμοποιείται κυρίως στα έξυπνα κινητά τηλέφωνα (smartphones) αλλά και σε Infokiosk πληροφόρησης, παρουσιάσεις και events ΠΩΣ; Μέσω της κάμερας και του συστήματος GPS ενός smartphone παρέχονται πληροφορίες (κείμενα, εικόνες, ήχοι, video) για σημεία ενδιαφέροντος (Points of Interest - POI) στη γεωγραφική θέση που βρίσκεται ο χρήστης και στοχεύει με την κάμερα του Η θέαση των εικονικών δεδομένων είναι δυνατή είτε από τις οθόνες κινητών είτε από ειδικά γυαλιά προβολής Μια άλλη εφαρμογή της τεχνολογίας Augmented Reality είναι AR Vision: η αναγνώριση εικόνων μέσω της κάμερας των smartphones με αποτέλεσμα την σε πραγματικό χρόνο προσθήκη εικονικών δεδομένων και πληροφοριών σχετικών με την συγκεκριμένη εικόνα

5 Επαυξημένη (Augmented) και Εικονική (Virtual) πραγματικότητα Η επαυξημένη (augmented) πραγματικότητα αποσκοπεί στο να δημιουργήσει την αίσθηση ότι εικονικά αντικείμενα βρίσκονται στο πραγματικό κόσμο Δηλαδή σχετίζεται περισσότερο με την πραγματικότητα από ό,τι η Εικονική πραγματικότητα

6 Επαυξημένη (Augmented) και Εικονική (Virtual) πραγματικότητα Η AR συχνά περιλαμβάνει την προσθήκη στοιχείων δυο διαστάσεων (2D) ή τριών διαστάσεων (3D) σε ένα video γυρισμένο πραγματικό χρόνο Εικονικά αντικείμενα περιλαμβάνουν πληροφορίες που ο χρήστης δεν θα μπορούσε να αντιληφθεί με τις δικές του αισθήσεις βοηθώντας τον σε καθημερινές εργασίες

7 Τύποι εφαρμογών AR Εφαρμογές βασισμένες στη χρήση ενός φυσικού δείκτη Συχνότερα εμφανιζόμενο στο Internet Χρειάζεται: υπολογιστής συνδεδεμένος στο Internet με εκτυπωτή με κάμερα επίσκεψη σε website που υποστηρίζει ανάλογη AR εφαρμογή εκτύπωση ενός συμβόλου (φυσικός δείκτης) που μας παρέχει το website το σύμβολο είναι κατάλληλα προσαρμοσμένο στο περιεχόμενο προς παρουσίαση στο κοινό» συνήθως είναι ένα μαύρο κουτί με ένα σχήμα στο εσωτερικό του

8 Τύποι εφαρμογών AR Διαδικασία: Ο χρήστης ανοίγει την κάμερα και κρατά το δείκτη ώστε το εκτυπωμένο σύμβολο να «κοιτάει» την κάμερα Στη συνέχεια, εμφανίζεται κάποιο website, ή σχέδιο ή κινούμενο/ακίνητο αντικείμενο στον υπολογιστή

9 Τύποι εφαρμογών AR Εφαρμογές χωρίς χρήση φυσικού δείκτη Πιο εύχρηστες εφαρμογές Χρησιμοποιούνται για διαφημίσεις Χρησιμοποιείται κάποιο φυσικό αντικείμενο ή πρόσωπο του περιβάλλοντος αντί ενός συγκεκριμένου εκτυπωμένου οπτικού φυσικού δείκτη Εφαρμογές AR αυτού του είδους προβάλλονται με χρήση των φωτογραφικών μηχανών των συσκευών κινητών τηλεφώνων τρίτης γενιάς

10 Τύποι εφαρμογών AR Εφαρμογές χωρίς χρήση φυσικού δείκτη

11 Τύποι εφαρμογών AR Εφαρμογές βασισμένες στην τοποθεσία του χρήστη π.χ., Layar Vision (2010), Wikitude (2010) και Google Goggles (2009) για κινητά τηλέφωνα χρησιμοποιούν δεδομένα και πληροφορίες από την τοποθεσία του χρήστη Με χρήση κινητών τηλεφώνων αναγνωρίζονται αντικείμενα του αληθινού κόσμου και παρουσιάζονται ψηφιακές πληροφορίες και δεδομένα για αυτά

12 Τύποι εφαρμογών AR Layar Vision AR εφαρμογή διαθέσιμη στην Ολλανδία για χρήστες κινητών Χρησιμοποιεί την κάμερα του κινητού και πληροφορίες από GPS για να συγκεντρώσει πληροφορίες για τη γύρω περιοχή Παρουσιάζει στην οθόνη του κινητού πληροφορίες για εστιατόρια ή άλλα μέρη μιας περιοχής Στοχεύοντας σε ένα κτίριο ο χρήστης ενημερώνεται αν υπάρχουν χώροι προς ενοικίαση στο κτίριο, βλέπει φωτογραφίες του κτιρίου από το Flickr και εντοπίζει την ιστορία του στη Wikipedia

13 Τύποι εφαρμογών AR Εφαρμογές βασισμένες στην τοποθεσία του χρήστη Για τον προσδιορισμό της θέσης και του οπτικού πεδίου του χρήστη, πρέπει το smartphone να έχει: Ενσωματωμένη κάμερα Πυξίδα Εφαρμογή Εντοπισμού Θέσης (Global Positioning System - GPS) Μετρητή επιτάχυνση (Accelerometer) για τη σωστή εμφάνιση των εικόνων

14 Παραδείγματα χρήσης AR General Motors Augmented Reality Windshield Παρμπρίζ με την ονομασία «Ενισχυμένο Σύστημα Όρασης» χρησιμοποιεί GPS, αισθητήρες νυχτερινής όρασης, αισθητήρες υπερύθρων ακτίνων, ραντάρ και κάμερες για την «αντίληψη» της τρέχουσας κατάστασης του περιβάλλοντος Οι κάμερες χρησιμοποιούν πληροφορίες από τον οδηγό και το δρόμο για την ενίσχυση της όρασης αν οδηγούμε σε ομίχλη, πληροφορίες από τη θέση του οδηγού και την κατάσταση του δρόμου χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της εικόνας και της καλύτερη προβολή του δρόμου μια γραμμή υποδεικνύει στον οδηγό πώς είναι ο δρόμος σαν να μην υπήρχε ομίχλη

15 Παραδείγματα χρήσης AR Zooburst ΑR Βιβλίο Ψηφιακό εργαλείο αφήγησης παραμυθιών που επιτρέπει τη δημιουργία 3D ψηφιακού βιβλίου Το βιβλίο προβάλλεται μόνο μέσω Internet με χρήση ενός Flash plug-in ή με χρήση AR και κάμερας

16 Παραδείγματα χρήσης AR Cheok Human Pacman

17 Παραδείγματα χρήσης AR κάμερα Playstation Eye ανιχνεύει πρόσωπα και να παρακολουθεί την κίνησή τους στον χώρο το πρόσωπο ενός ατόμου μπορεί να αντικατασταθεί με πρόσωπο επαυξημένης πραγματικότητας όπως πρόσωπο καρτούν ή ζώου πρόσωπο επαυξημένης πραγματικότητας κινείται στον χώρο ή κάνει εκφράσεις όπως χαμόγελο ανάλογες με το πραγματικό πρόσωπο

18 Παραδείγματα χρήσης AR EyePet O χρήστης αποκτά ένα φανταστικό ψηφιακό κατοικίδιο που αλληλοεπιδρά με τους ανθρώπους, το περιβάλλον και τα αντικείμενα του

19 Παραδείγματα χρήσης AR USPS Priority Mail - Virtual Box Simulator Ο αποστολέας πληροφορείται για περιορισμούς του ταχυδρομείου, όπως π.χ., μέγεθος αποστολής, χωρίς να χρειάζεται να μεταβεί στο ταχυδρομείο Η εφαρμογή λειτουργεί με συγκεκριμένο φυσικό δείκτη

20 Παραδείγματα χρήσης AR General Electric Smart Grid Εμφάνιση ψηφιακού τοπίου: έρημος με συλλέκτες ηλιακής ενεργείας που ακολουθούν τις θέσεις του ηλίου Απαιτείται συγκεκριμένος φυσικός δείκτης (δωρεάν από το website)

21 Παραδείγματα χρήσης AR General Electric Smart Grid Εμφάνιση έξυπνου έλικα μέσα σε ένα λιβάδι αν ο χρήστης διαθέτει μικρόφωνο (στο pc) και φυσήξει σε αυτό, η εφαρμογή καταλαβαίνει τον ήχο που ακούγεται στο μικρόφωνο και προκαλεί τη κίνηση του έλικα, δίνοντας την αίσθηση του άνεμου στον θεατή

22 Παραδείγματα χρήσης AR BMW Z4 Augmented Reality Campaign Ο χρήστης μπορεί την BMW Z4 στην επιφάνεια εργασίας του υπολογιστή του και να τροποποιήσει το όχημα (χρώμα, ελαστικά, κτλ) Μπορεί να δημοσιεύσει το αποτέλεσμα στο Facebook

23 Παραδείγματα χρήσης AR Ray-Ban Virtual Mirror Ο χρήστης με web camera δοκιμάζει γυαλιά ηλίου χωρίς να χρειάζεται να μεταβεί σε κατάστημα Τα ψηφιακά γυαλιά ακολουθούν την κίνηση του προσώπου του χρήστη Δεν απαιτείται φυσικός δείκτης για την αναγνώριση της κίνησης του προσώπου

24 Ανάπτυξη εφαρμογών AR Βιβλιοθήκες: συλλογές από έτοιμες ρουτίνες για την ανάπτυξη λογισμικού ARToolkit: C και C++ και αλγόριθμοι τεχνητής όρασης για την παρακολούθηση της οπτικής γωνίας του χρήστη (open source) NyARToolkit: το ARToolLit για Java (εμπορικό προϊόν με δυνατότητα δωρεάν χρήσης) SLARToolkit: για την πλατφόρμα Microsoft Silverlight (εμπορικό προϊόν με δυνατότητα δωρεάν χρήσης) FLARToolKit: για Flash Actionscript v3 και κατασκευή AR εφαρμογών στο Internet (open source) Handy AR: η παλάμη του χρήστη χρησιμοποιείται σα φυσικός δείκτης (παρέχεται από το Four Eyes Lab του UCLA) Προγράμματα δημιουργίας 3D μοντέλων: ό,τι θα εμφανίζει η AR εφαρμογή πρέπει πρώτα να σχεδιαστεί Google SketchUp Cinema 4D Blender Εργαλεία ανάπτυξης λογισμικού: πλατφόρμες που περιέχουν βιβλιοθήκη και πρόγραμμα δημιουργίας 3D μοντέλων AR-media Plugin Total Immersions D Fusion Studio AR εφαρμογές: AR προγράμματα για συσκευές κινητής τηλεφωνίας τρίτης γενιάς (3G) που χρησιμοποιούν δεδομένα και πληροφορίες από την φυσική θέση του χρήστη Wikitude Layar Junaio

25 Πεδία εφαρμογής AR Τουρισμός Ξεναγήσεις σε μουσεία Διαφήμιση Εμπόριο Εκπαίδευση Ιατρική Διασκέδαση

26 Κρίσιμα ζητήματα Ασφάλεια και ιδιωτικότητα Απώλεια πραγματικού κόσμου για χάρη του εικονικού

27 Μελλοντικές εφαρμογές AR Εύρεση εμπορευμάτων στο κατάλογο ενός καταστήματος AR διαφημίσεις σε κινητά τηλέφωνα βασισμένες στην τοποθεσία Σχολιασμός προϊόντων από άτομα εντός καταστημάτων Ψηφιακά μοντέλα ρούχων για αγορές από το Internet 3D μοντέλα και σχέδια επίπλων και κατασκευών για διακόσμηση σπιτιού Δημιουργία χαρτών σε κινητά με πληροφορίες για τα εκθέματα μουσείων και εκθέσεων Ιατρικές εφαρμογές Εφαρμογές στον κατασκευαστικό τομέα Εντοπισμός βλαβών σε κτίρια

28 AR και καλλιτεχνική δημιουργία Head Mounted Displays: κράνη CAVE : ένα κυβικό δωμάτιο με οθόνες προβολής αντί για τοίχους World Skin, a Photo Safari in the Land of War του Maurice Benayoun που κέρδισε το βραβείο Golden Nica στην κατηγορία Interactive Art στο Ars Electronica festival το 1998 και ανήκει στη μόνιμη συλλογή του ομώνυμου μουσείου "Mitologies" για το μίτο που έδωσε η Αριάδνη στο Θησέα για να βγεί από το σπήλαιο του Μινώταυρου της διεπιστημονικής ομάδας των Roussos, Bizri, κ.ά. που ανήκει στην μόνιμη συλλογή του Ars Electronica Center "Dancing with the Digital Dervish" της Diane Gromala και του Yacov Sharir, "configuring the CAVE" του Jeffrey Shaw και των συνεργατών του στο μουσείο ICC του Τόκυο Δρώμενα Μεικτής Πραγματικότητας με κύρια πλατφόρμα εφαρμογής τα κινητά τηλέφωνα όπως οι παιγνιώδεις performance Can You See Me Now? Uncle Roy All Around You που επεκτείνουν τα φυσικά όρια του κλειστού χώρου και μεταφέρουν την εμπειρία σε ανοικτούς χώρους, ακόμα και σε ολόκληρες πόλεις

29 AR και καλλιτεχνική δημιουργία Ελλάδα Διαδραστικό δρώμενο για την παρουσίαση του βιβλίου του Λ. Καλοβυρνά «Στα πρόθυρα γραμματικής κλίσης» που ανέπτυξε η makebelieve design & consulting & παρουσιάστηκε στο πλαίσιο του Design Walk 2008 το οποίο συγκέντρωσε περισσότερους από 2000 επισκέπτες σε ένα Σαββατοκύριακο Παιχνίδι επαυξημένης πραγματικότητας «It's (not) all Greek to me!» που αναπτύχθηκε από την ομάδα makebelieve design και το Ινστιτούτο Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» Εφαρμογές πολιτισμικής τεχνολογίας π.χ., εφαρμογές για μουσεία όπως το Greek Museums που δείχνει στο χρήστη καθώς κοιτάζει τον χώρο μέσα από την οθόνη του κινητού του, που βρίσκονται μουσεία και σε ποια απόσταση από την θέση που βρίσκεται την συγκεκριμένη χρονική στιγμή

30

31

32 Mobile Augmented Reality edutainment applications for cultural institutions Εργασία των Θωμά Χατζηδημήτρη, Ευαγγελίας Καβακλή, Μαρίας Οικονόμου και Δαμιανού Γαβαλά από το Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας του Πανεπιστημίου Αιγαίου Δημοσιεύθηκε στα πρακτικά του 2013 Fourth International Conference on Information, Intelligence, Systems and Applications (IISA), σελ, 1-4, 2013 Αναφέρεται στη χρήση κινητών τεχνολογιών AR για μάθηση σχετικά με πολιτιστικό περιβάλλον Παρουσιάζει το παιχνίδι ARmuseum για παιδιά ετών για περιήγηση και ξενάγηση με τη βοήθεια smartphone/tablet στο Μουσείο Βιομηχανικής Ελαιουργίας Λέσβου (Museum of Industrial Olive Oil Production in Lesvos) Ο χρήστης περιηγείται σε διαφορετικά μέρη του μουσείου και δείχνει σε αντικείμενα με την κινητή συσκευή του Σε καθένα από αυτά τα μέρη λαμβάνει πληροφορίες για τα στάδια της διαδικασίας παραγωγής και το αντίστοιχο κοινωνικο-οικονομικό υπόβαθρο της εποχής Επιπλέον, μπορεί να αγγίξει και να δοκιμάσει εργαλεία και να κατανοήσει τη χρήση τους στη πράξη μέσω επαυξημένης πραγματικότητας Για τον εντοπισμό της θέσης του χρήστη χρησιμοποιείται ασύρματο τοπικό δίκτυο αισθητήρων εντός του μουσείου

33 Μουσείο Φυσικής Ιστορίας στο Λονδίνο Οι επισκέπτες χρησιμοποιούν ταμπλέτες που παρέχονται δωρεάν από το μουσείο για να χειριστούν μεταξύ άλλων περιεχόμενο που προβάλλεται σε μία από τις τρεις οθόνες που υπάρχουν στο χώρο, web κάμερες σε διαφορετικά σημεία του περιβάλλοντος και ογδόντα σημεία με LED λαμπτήρες για να αλληλεπιδρούν με τριδιάστατα εκθέματα και να συμμετέχουν σε κουίζ γνώσεων

34 Ολλανδικό Ινστιτούτο Αρχιτεκτονικής για το Ρότερνταμ έχει αναπτύξει ειδική εφαρμογή με την οποία όταν οι χρήστες smartphone στρέφουν τη συσκευή τους σε προκαθορισμένα σημεία στην πόλη λαμβάνουν πληροφορίες για ιστορικές φωτογραφίες παλαιών κτισμάτων τριδιάστατα μοντέλα των κτιρίων με τα οποία μπορούν να αλληλεπιδράσουν renderings από κτίρια που βρίσκονται υπό κατασκευή

35 Τι είναι το rendering;

36 Μουσείο του Λονδίνου οι επισκέπτες μπορούν να περιηγηθούν στην πόλη και να ακούσουν ήχους που αναπαριστούν τη ζωή στην αρχαία Ρώμη φυσώντας στο κινητό τους μπορούν να κάνουν «ανασκαφές» για να αποκαλύψουν εικονικά αντικείμενα που υποτίθεται είναι θαμμένα

37 Εθνικό Στρατιωτικό Πάρκο στη Βιρτζίνια οι επισκέπτες μπορούν με τη χρήση του GPS να αναβιώσουν τις μάχες του αμερικανικού εμφυλίου όπως εξελίχθηκαν στο φυσικό τοπίο

38 Guggenheim μουσείο στο Bilbao, Ισπανία Ξενάγηση με τη βοήθεια AR εφαρμoγής (πηγή: Museums and The Web)

39 AR για την τέχνη και τον πολιτισμό Ο πολιτισμός γίνεται πιο προσιτός Οι νεότεροι γνωρίζουν και αντιλαμβάνονται τη σημασία ενός έργου τέχνης ενός αρχαίου ευρήματος τη σπουδαιότητα μιας μάχης με την αναπαράσταση σκηνών στο σημείο που εξελίχτηκαν Νέες μορφές τέχνης και νέοι καλλιτέχνες έρχονται πιο κοντά σε ευρύτερο κοινό

40 AR για την τέχνη και τον πολιτισμό Πολλοί πίνακες κρύβουν επίπεδα ιστορίας O Maurizio Seracini και η ομάδα του πρόσφατα ανακάλυψαν μια έκπληξη σε έναν από τους πιο γνωστούς πίνακες του Da Vinci «Προσκύνημα των Μάγων» Εξετάζοντας τον πίνακα με μια IR κάμερα προσδιόρισαν ένα καφέ στρώμα που είχε προστεθεί πολύ αργότερα, όχι από τον ίδιο τον καλλιτέχνη είδαν σύνολο προσώπων που κανείς δεν είχε δει για 5 αιώνες σε σημείο της εικόνας «ανακάλυψαν» έναν ελέφαντα! Δείτε και: Maurizio Seracini: Οι μυστικές ζωές των πινάκων

41 AR για την τέχνη και τον πολιτισμό «ο χρήστης να είναι πρωταγωνιστής της ανακάλυψης και όχι απλά ένας διαβάτης» Στόχος της χρήσης AR στον πολιτισμό είναι οι χρήστες από παθητικοί παρατηρητές να γίνονται ενεργοί να αλληλεπιδρούν με όσα βλέπουν να συναρμολογούν τα κομμάτια της ιστορίας να ανακαλύπτουν τα αξιοθέατα μιας πόλης που επισκέπτονται

42 Πηγές - σύνδεσμοι ached-document /koutrelakosnikolaos2012.pdf jag&url=http%3a%2f%2fahci.wikispaces.com%2ffile%2fview%2faugmented%2brea lity_presentation.pdf&ei=z4x7viminczjpcysgnaf&usg=afqjcngjrphwl5_zvommtu Sgs5phMyQyXA&sig2=4w-9H1ebKTjHQYXrWtR2AA&bvm=bv ,d.ZWU&cad=rja A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fiel7%2F %2F %2F pdf%3Fa rnumber%3d

43 Το μέλλον της Επαυξημένης Πραγματικότητας