Page 1

Augmented Reality Adding to reality

Edwin van Rijn, TV6A Harold Vervoort, V6B Roy de Laat, TV6A

05-03-2010


Titel:

Augmented Reality

Ondertitel:

Adding to reality

Vak:

Informatica

Namen groepsleden:

Edwin van Rijn (TV6A) Harold Vervoort (V6B) Roy de Laat (TV6A)

Naam begeleider:

A.F. Wels

Plaats:

Schijndel

Datum:

05-03-2010

2


Voorwoord Voor u ligt het verslag van ons profielwerkstuk over Augmented Reality. Wat Augmented Reality (AR) precies inhoud zal u duidelijk worden wanneer u dit verslag doorleest. Dit profielwerkstuk is gemaakt door 3 leerlingen van het Elde College voor het vak „informaticaâ€&#x;. De eerste stap was om gezamenlijk tot een onderwerp te komen. Onze eerste idee was om het gedrag van gamers te onderzoeken. Dit bleek niet haalbaar te zijn omdat de kosten voor het aanschaffen van een spelcomputer hoog lagen en omdat we de kennis wellicht niet bezaten om het onderzoek nauwkeurig te begeleiden en uit te werken. Toen werden we door onze begeleider A.F. Wels op AR gewezen. Wij hadden er geen van alle ooit van gehoord maar we waren alle zeer verrast door wat AR inhield en wat er met AR mogelijk was. Bovendien was het erg leuk om dit als onderwerp te pakken, aangezien deze technologie nog zeer onbekend is (vooral onder de gemiddelde mens) en omdat de techniek zich nog in de beginfase bevindt. Toen we eenmaal hadden besloten om met dit onderwerp verder te gaan, zijn we vooronderzoek gaan doen. We kwamen al snel redelijk wat leuke, speciale en innovatieve filmpjes tegen, maar over de werkelijke werking van AR was niet erg veel te vinden. Buiten wat Japanse websites en onvolledige informatie om, kwamen we weinig bruikbare informatie tegen tot we bij dhr. T. de Raat kwamen. Dit is een Nederlandse student die als afstudeerproject zich ook met AR had bezig gehouden. Via emailcontact en zijn website hebben we contact met hem gezocht en konden we zo nu en dan om hulp vragen. Bij deze willen wij T. de Raat hartelijk bedanken voor alle hulp.

3


Inhoudsopgave

blz.

Inleiding

5

Deelvraag: Hoe werkt Augmented Reality

7

Deelvraag: Hoe kan Augmented Reality toegepast worden?

12

Deelvraag: Wat zijn de voordelen van Augmented Reality?

15

Hoofdvraag: Hoe kan Augmented Reality ge誰ntegreerd worden in het dagelijks leven? 16 Conclusie

18

Evaluatie

19

- Evaluatie Roy de Laat - Evaluatie Edwin van Rijn - Evaluatie Harold Vervoort

19 19 19

Bijlage

21 - Bijlage 1: Actionscript Augmented Reality - Bijlage 2: XML Code die nodig is voor Flarmanager

Literatuur/Bronnenlijst

21 25

26

4


Inleiding Onze eerste stap was het maken van goed geformuleerde, gerichte hoofd- en deelvragen. Om deze op te kunnen stellen moesten we eerst goed definiëren wat AR precies is. Daarbij komen we tot de volgende definitie:

Augmented Reality is het toevoegen van computergegenereerde data aan werkelijke beelden, gezien door een camera.

Nu we een duidelijke definitie hadden, konden we verder gaan met het definiëren van de hoofd- en deelvragen. De hoofdvraag (onderzoeksvraag) was al snel gevormd:

Hoe kan Augmented Reality geïntegreerd worden in het dagelijks leven? Deze vraag hebben gekozen omdat deze alles bevatte wat we wilde weten van Augmented Reality. De vraag is zo gesteld dat we zowel op technisch vlak als sociaal vak de benodigde informatie moesten vergaren, begrijpen en toepassen. Uiteindelijk was ons doel om d.m.v. deze hoofdvraag alles te weten te komen over de techniek achter AR zodat we zelf AR konden ontwikkelen, maar ook over hoe AR onze toekomst kan gaan beïnvloeden. Om een goed en volledig antwoord te kunnen geven op de hoofdvraag hebben we daarna een aantal deelvragen geformuleerd. Uit het brainstormen over eventuele deelvragen is uiteindelijk de volgende selectie vragen naar voren gekomen:

Hoe werkt Augmented Reality? Hoe kan Augmented Reality toegepast worden? Wat zijn de voordelen van Augmented Reality? Uiteindelijk, zoals bij elk project het geval is, is het de bedoeling om iets te bereiken. Ons doel was uiteraard om de hoofdvraag zo goed mogelijk te beantwoorden. Dit wilde we doen d.m.v. het beantwoorden van de deelvragen. Ook wilde we van tevoren graag bereiken dat we uiteindelijk zelf iets in AR konden ontwikkelen. Nu vraagt u zich misschien af voor wie het antwoord relevant is. Eigenlijk is het antwoord op die vraag heel eenvoudig, namelijk: Voor iedereen! Wij denken, en dachten vooraf eigenlijk ook al wel, dat AR een grote rol gaat spelen in de toekomst en dat iedereen ermee in aanraking komt. De techniek biedt zoveel potentie dat wij denken dat iedereen er in de toekomst mee in aanraking zal komen. Het wordt nu al gebruikt in de marketing van bedrijven en ook in het nieuws wordt er steeds vaker over gesproken. Grote bedrijven zijn al veel bezig met onderzoek en er worden zelfs al games voor mobiele telefoons uitgebracht die werken met de AR-techniek. Al met al denken wij dat AR veel potentie heeft en dat we er in de toekomst niet aan kunnen ontkomen. Nu zullen we in het kort ook nog even duidelijk maken hoe onze werkwijze voor dit project er in grote lijnen uitzag. Allereerst, nadat de hoofd- en deelvragen waren geformuleerd, zijn we research gaan doen naar wat er allemaal voor informatie op het internet al te vinden is. Daarna zijn we vooral gaan proberen iets te maken via het „trail-and-error‟-principe. Elke keer als we na tientallen keren iets

5


uitproberen toch vastliepen riepen we de hulp op van T. de Raat. Deze wist ons elke keer weer verder te helpen. Uiteindelijke moesten we alle vergaarde informatie (voor de bronnen: zie bronnenlijst) nog netjes samenvoegen in dit document en hebben we met de kennis die we hadden nog een aantal ARvoorbeelden gemaakt voor o.a. in de presentatie.

6


We kunnen de hoofdvraag nog niet beantwoorden zonder eest een antwoord te geven op de deelvragen.

Hoe werkt Augmented Reality? Augmented Reality (AR) kan vanuit twee kanten gezien worden; vanuit het oogpunt van de gebruiker en uit het oogpunt van de producent. Deze twee oogpunten worden hieronder beschreven waardoor een zo goed mogelijk beeld van AR kan ontstaan. De gebruiker: De gebruiken ziet een patroon staan in een krant of tijdschrift, of ziet op een website een link naar een patroon dat uitgeprint kan worden. Hij gaat naar de opgegeven website, opent daar de AR applicatie en houdt het patroon voor zijn webcam. Hij ziet dat uit het patroon een beeld of animatie ontstaat. Het is een mix van reëel en virtueel, de gebruiker ziet gewoon zichzelf het patroon voor de webcam houden, maar ziet dat uit dit patroon een object ontstaan dat alleen op de computer gezien kan worden en dus virtueel is. Dit is de essentie van AR, maar AR kan op vele andere manieren gebruikt worden, hier leest u meer over op blz. 12: „Hoe kan Augmented Reality toegepast worden?‟. De producent: Voor de producent liggen de zaken een stuk moeilijker, want er zit natuurlijk veel meer techniek achter AR als dat de gebruiker ziet. De productie van een AR applicatie als hierboven vermeld bestaat uit 3 delen; de productie van het object, de productie van de applicatie en de implementatie van het object in de applicatie. We beginnen bij de productie van het object. Het object: Het object is een animatie of 3D object, getekend en geanimeerd met een 3D tekenprogramma. Voor onze presentatie hebben wij hiervoor Autodesk Maya genomen. Dit omdat dit programma ongelimiteerde mogelijkheden heeft en we van verschillende producenten van AR hebben gehoord dat dit programma naadloos aansluit op het gebied van de productie van een object of animatie dat geschikt is voor AR. We hebben ons zelf wegwijs gemaakt in Autodesk Maya, wat enige tijd kostte. Een object moet gemaakt worden, en dit moet worden voorzien van een texture. Deze textures hebben we door middel van UV mapping kunnen bewerken in Adobe Photoshop. Hierdoor krijg je een mooie texture die vloeiend op het object wordt gezet zonder vertekeningen. Dit object kan ook in Maya geanimeerd worden, waardoor het de AR ervaring straks nog meer sensatie geeft. Punten kunnen bepaalde waarden meegegeven worden die te maken hebben met plaats, schaal en rotatie, deze punten kunnen dan verder in de tijdsbalk veranderd worden. Maya maakt tussen deze twee punten een vloeiende beweging, zodat de animatie er gelikt uit ziet. Dit mits de producent natuurlijk goed kan tekenen, „Because computers don‟t create beautiful images. People do.‟ – James Cameron (producer van Avatar)

7


Maken van een object: Er wordt in Maya altijd begonnen met een leeg scene (1), in deze scene wordt het object gecreĂŤerd. Bovenin staan de objecten (2), links alle manipulators (3), onderin de tijdsbalk (4) en rechts de manipulator voor attributen (5). Een object is erg eenvoudig te maken. Er wordt bijvoorbeeld een polygoon gekozen uit (2), de maten hiervan worden gedefinieerd en het object is klaar! Jammer genoeg is dit niet zo spectaculair en zullen de gebruikers van de AR applicatie hier niet warm of koud van worden. Er moet dus meer gebeuren, maar dit zal niet worden besproken in dit verslag over Augmented Reality. Hierna moet het object worden geĂŤxporteerd naar een .dae file, dit gaat het best met MayaCollada http://sourceforge.net/projects/colladamaya/files/ .

Textures die voor een file gebruikt worden. Als deze verder ingekleurd zijn, bijvoorbeeld met photoshop, wordt het object realistischer.

8


Hierbij enige voorbeelden van objecten:

De marker file: Het patroon dat herkend moet worden, oftewel de marker file, moet kunnen worden herkend door de computer. Hiervoor moet dit patroon als een .pat bestand op de computer worden opgeslagen. Dit moest eerst met een programma, maar gaandeweg het project kwam van dit programma een online versie. Deze is op deze site te vinden: http://flash.tarotaro.org/blog/2009/07/12/mgo2/ . Hier kan een patroon voor de webcam gehouden worden, waarna de generator deze herkend en hier een .pat bestand van maakt. Ook kan er een afbeelding ingeladen worden wat wordt omgezet naar een .pat bestand, hierdoor word de afbeelding een stuk duidelijker. Het script: Achter de AR flash applicatie zit een actionscript, het Flash-bestand wat hier uit komt kan ge誰ntegreerd worden in een website zodat de gebruikers deze online kunnen gebruiken. 9


De maker van het AR script is Saqoosha, voor zijn objecten heeft hij hierbij gebruik gemaakt van Papervision3D. Papervision3D is een actionscript library dat zich richt op 3D tekenen. Na dat hij zijn Augmented 3D op het internet publiceerde hebben verschillende mensen hier hun eigen versie op gemaakt, sommigen van deze hebben wij gebruikt voor dit project. Hierna werd FlarManager geïntroduceerd, dit maakte het leven van de AR-ontwikkelaar een stuk makkelijker. Het grootste voordeel aan deze manager is dat er nu relatief makkelijk meerdere patronen herkend, dus meerdere objecten/animaties weergeven kunnen worden in één Flash bestand. De actionscript code is hierdoor een stuk vereenvoudigd, en er is een configuratie (.xml) bestand toegevoegd. Deze configureert de herkenning van de markers door het Flar Toolkit. De animaties staan nog steeds in het actionscript. In het actionscript wordt er een container gemaakt, een patroon aangegeven dat herkend moet worden en het object dat getoond moet worden. Dit script is in de Bijlage te vinden op Blz. 21 te vinden. Voor alles wat te maken heeft met actionscript hebben we Flex Builder 4 Bèta 2 gebruikt, dit programma gaf een duidelijk overzicht in het script en hieruit konden ook onze flash programma‟s direct geladen worden. Ik zal het script kort uitleggen, in de bijlage kan er naast de scripts naar de corresponderende nummers gekeken worden. Bij (1) worden alle Flarmanager, Flash en Papervision3D attributen geïmporteerd, deze zijn nodig om het script werkende te krijgen. Bij (2) wordt de grootte van de camera tool gedefinieerd, deze staat nu op een breedte van 640 pixels, een hoogte van 480 pixels, een witte achtergrond en een framerate van 30. Dit leken ons de ideale afmetingen en framerate voor de camera tool. Hierdoor is de balans gezocht tussen kwaliteit en gebruiksvriendelijkheid. Bij (3) worden de attributen die verder in het script gebruikt worden gedefinieerd, zoals het object, een marker en de container (om het object heen). Omdat object 1 een .DAE file is, moeten hiervoor nog meer attributen gedefinieerd worden, daarvoor is script stuk (4), waarbij het object in de regel obj_1_DAE.load("meshes/worms.dae"); veranderd kan worden. Bij (5) worden de objecten ingeladen, (5a) is voor object 1, het .dae file en (5b) is voor object 2, een papervision file. Deze word in het script zelf „getekend‟. Bij (6) worden de .pat files aan de objects gekoppeld, hier is “0” de eerste regel in de xml file, en “1”de tweede regel, etc.

10


Bij (7) worden de objecten daadwerkelijk in de flash file gezet. De .dae wordt geladen en hier word de papervidion3D cube (object 2) getekend. Als alle bestanden in een actionscript project staan, dus zowel het script en het object als de textures en de marker file kan de flash application getest worden en daarna in een site ge誰ntegreerd. de xml file: De xml file bevat niet zo veel relevante informatie. Het belangrijkste is (1), hier kunnen de patronen ingeladen worden. Dus in het kort:

11


Hoe kan Augmented Reality toegepast worden? Nu het duidelijk is hoe Augmented Reality (AR) werkt, kunnen we ook wat dieper ingaan op de mogelijkheden waarop AR toegepast kan worden. Misschien heeft u op dit moment nog het idee dat het meer een soort van gimmick is, maar zo dadelijk zal u duidelijk worden dat AR meer is dan “een grappige gadget”. AR wat dus de afkorting is voor augmented reality kan worden vertaald met “toegevoegde realiteit”. Het laat dus iets extra‟s zien ten opzichte van wat men in werkelijkheid ziet. Dit brengt vele mogelijkheden met zich mee die hieronder besproken worden. Marketing/Advertisement: Het grootste draagvlak voor AR ligt toch wel in de zakenwereld. Met behulp van AR kunnen bedrijven op vele interactieve manieren hun product of service onder de aandacht brengen. Door de mysterieuziteit die rondom een AR-symbool hangt worden de mensen nieuwsgierig en willen direct weten wat er achter het symbool schuilt. Doordat een symbool weinig ruimte inneemt kost het voor een bedrijf weinig geld om hiermee te adverteren. Je kunt het symbool namelijk zo klein maken als je maar wilt, zolang de webcam het symbool maar goed kan blijven herkennen. Verder is AR erg goed geschikt om een grote doelgroep te bereiken. Een groot deel van de bevolking gebruikt de computer al dagelijks, en volgens voorspellingen blijft dit percentage in de komende jaren alleen nog maar groeien. Steeds meer volwassenen, bejaarden en hele jonge kinderen maken gebruik van de computer. Ook het gebruik van een mobieltje is toegenomen in de laatste jaren en zal ook blijven toenemen in de nabije toekomst. Aangezien AR (vooral) wordt toegepast op computers met webcam-functie en telefoons met camera-functie kan het grootste deel van de bevolking dus toegang krijgen tot deze nieuwe vorm van informatieverspreiding. Ook kan AR perfect worden geïntegreerd met het webshop leven dat de mensheid op dit moment leidt. Door de huidige mogelijkheden van het internet wordt er ook steeds vaker vanachter de computer geshopt. Er is natuurlijk niets makkelijker dan een snel vanuit je luie stoel een product te kopen waar jij naar op zoek bent. Tot dusver zijn er nog veel problemen met vooral het kopen van kleding via het netwerk. Je weet namelijk, zonder te passen, niet of dat shirt wat je op het oog hebt wel goed aansluit op jouw lichaam. Daar kan met [2] AR verandering in komen . Er kan nu m.b.v. de webcam in de online shop worden gekeken of de kleur goed bij je past en of het model naar wens is. Wilt u bij uw nieuwe outfit graag een nieuw kapsel om de makeover compleet te maken?Ook dat is geen probleem met AR. Voorheen twijfelde men vaak een nieuw kapsel te nemen omdat men bang was dat het ze niet zou staan. Dat probleem kan nu worden verholpen omdat men van tevoren gewoon even online, gratis kan checken of het kapsel wel bij jouw vorm van je gezicht past voordat je overgaat tot het verknippen van je haar [1].

12


Verder zijn er al applicaties ontwikkeld op de huizenmarkt. Makelaars kunnen informatie van huizen uploaden die te koop of te huur staan. Wanneer iemand dan op zoek is naar een nieuwe woning kan hij/zij gebruik maken van deze applicatie. Deze applicatie werkt op iedere mobiel die een GPS functie, internet en een camera bevat. Huizen worden herkend en er verschijnt informatie zoals de prijs en een telefoonnummer om contact op te nemen met de makelaar. Deze functie kan niet alleen worden gebruikt door makelaars, maar zal in de toekomst ook kunnen worden gebruikt om andere informatie te tonen. Zo zou er bijvoorbeeld een interactieve rondleiding gehouden kunnen worden in musea. AR kan ook in de productiesector worden gebruikt[5]. Zoals je in het filmpje kan zien van bron [5], zou vrijwel iedereen een auto kunnen repareren, zelfs als je geen opleiding hebt gehad. Dit is natuurlijk een ideaalbeeld, en zal moeilijk zijn om te bewerkstelligen, maar het laat zeker zien welke mogelijkheden bestaan. Personal AR: Tot nu toe hebben we het vooral gehad over de zakenwereld die met AR grote groepen mensen kan bereiken. Maar AR kan ook op kleine schaal een zeer nuttige functie hebben.

welkom is.

Omdat AR „open source‟ is mag iedereen zijn/haar eigen AR project proberen op te starten. Hier kunnen leuke resultaten uit volgen. Er zit geen copyright op, dus mag iedereen ook haar of zijn project online publiceren. Tijdens het maken van dit project hebben we ook gemerkt dat er genoeg mensen zijn die hun ideeën maar al te graag met jou willen delen. Ook dit heeft natuurlijk te maken omdat het legaal is, maar ook omdat AR nog in het beginstadium is en dus alle hulp

Uit deze wereldwijde samenwerkingsverbanden zijn er al leuke projecten ontstaan met professioneel ogende resultaten. Zo kun je voortaan elke bal met poolen in de gewenste pocket stoten [3]. Ook is het met AR mogelijk om op elk gewenst moment informatie te bekijken over een persoon bij je in de buurt [4]. Deze persoon kan zelf bepalen wat hij/zij wel of niet wil laten zien aan de buitenwereld. Zo blijft je privacy toch gespaard, maar kun je bijvoorbeeld wel je laatste Tweets laten zien aan de mensen om je heen. Educatief: AR kan ook prima toegepast worden in de educatieve sector. Deze toevoeging zorgt niet alleen voor extra interactie maar kan er ook voor zorgen dat bepaalde lesstof leuker wordt om te leren en ook nog eens beter begrijpbaar wordt. Het is denk ik algemeen bekend dat mensen makkelijker iets onthouden en in zich opnemen wanneer iets een leuke ervaring is. Saaie, vervelende situaties willen mensen graag zo snel mogelijk vergeten. Omdat men weet dat je lesstof, ook al is deze langdradig 13


en vervelend, toch moet proberen te onthouden, lukt dit ook wel wanneer er moeite naar wordt gedaan. Echter zal een leerling minder moeite hebben met de Augmented Reality kan stof te begrijpen en op te slaan in het geheugen ouderwetse boeken weer wanneer deze op een leuke manier wordt behandeld. tot leven brengen” Vandaar ook dat ingewikkelde vakken, zoals de exacte wetenschappelijke vakken, vaak gebruik maken van situaties in het dagelijkse leven. Dit is herkenbaar en leuker dan zomaar een aantal getalletjes op te tellen of iets dergelijks. Ook worden er bij bijvoorbeeld scheikunde en natuurkunde regelmatig experimenten uitgevoerd. De reden hiervoor is ook dat dit het begrijpen en leren leuker en duidelijker maakt.

AR kan nog iets extra‟s bieden, en de mogelijkheden zijn vrijwel onbeperkt. Het kan van toepassen zijn op alle vakken. Zo kan men bewegende 3D animaties laten zien van vulkaanuitbarstingen bij aardrijkskunde, kunnen prehistorische boerderijen getoond worden in 3D die men dan van alle kanten kan bekijken bij geschiedenis en kan men het menselijke lichaam bewonderen van alle kanten. Het komt ook steeds vaker in het nieuws dat boeken ouderwets zijn en uit de tijd beginnen te raken. Augmented Reality kan het ouderwetse boek weer tot leven brengen. Met een speciale AR-bril[5] kunnen bepaalde afbeeldingen of stukken tekst herkend worden en kan er „realiteit worden toegevoegd aan de werkelijkheid‟. Doordat de leerling een speciale bril opheeft, hoeft hij/zij niet per se een webcam en computer bij de hand te hebben (dit wordt immers het meeste gebruikt tot dusver als het om AR gaat). Alle data wordt direct verwerkt m.b.v. software in de bril en daaropvolgend direct geprojecteerd op de glazen van de bril[6]. Op deze manier kunnen statische afbeeldingen ineens worden veranderd in een filmfragment met geluid. Zo kan een korte versie van de D-day invasie worden weergegeven of er kan worden getoond hoe 2 moleculen met elkaar reageren in een bewegende animatie. Al deze mogelijkheden zullen het niet alleen leuker maken om dingen te leren op school, maar het zal ook zeker een positieve invloed hebben op de prestaties aangezien de leerlingen dus makkelijker stof opnemen wanneer deze op een leuke manier wordt gebracht. [1] [2] [3] [4] [5] [6]

AR Hair Simulation: http://www.youtube.com/watch?v=coqIWj7T6Oo AR Motion Capture Shopping App: http://www.youtube.com/watch?v=NxQZuo6pFUw Augmented Reality Pool: http://www.youtube.com/watch?v=AENJxqR0g48 Augmented ID: http://www.youtube.com/watch?v=tb0pMeg1UN0 AR Glasses: http://www.youtube.com/watch#playnext=1&playnext_from=TL&videos=3_uBNp4_0UY&v=Y5ywMb6SeGc AR Glasses: http://www.youtube.com/watch#playnext=1&playnext_from=TL&videos=3_uBNp4_0UY&v=Y5ywMb6SeGc

14


Wat zijn de voordelen van Augmented Reality? Omdat er realtime objecten worden toegevoegd aan de reĂŤle wereld hoeft je niet meer dingen op gaan te zoeken. Er kan bijvoorbeeld extra informatie toegevoegd worden aan een te koop bordje bij een huis. Of een bordje bij een restaurant, bedenk het maar of je kunt er informatie aanhangen. Je kunt bijvoorbeeld ook informatie die je zelf wilt toevoegen aan je personalia toevoegen. Als je op je werk bent, in een discotheek of op straat loopt, overal kunnen mensen die persoonlijke informatie die je op dat moment aan jezelf hebt geplakt zien via hun telefoon, laptop, een speciale AR bril of een andere medium zien[1]. Je zou dit als een nadeel kunnen zien, als een soort privacy schending, maar dit is het niet. Je kunt zelf bepalen welke informatie er op dat moment aan jezelf is toegevoegd. Je kunt een ander profiel toepassen als je aan werk bent als wanneer je in de discotheek bent. Deze informatie is via een internetdatabase voor iedereen beschikbaar. Je kunt ook verder doorgaan op deze informatie. Je word naar sites gestuurd waar je nog veel meer informatie kunt vinden die ergens aan is gehangen. Je kunt met de techniek van AR altijd en overal op een goedkope manier informatie uitwisselen. Tegenwoordig heeft iedereen een computer met webcam en/of een mobiele telefoon met camera functie. Iedereen kan dus beschikking hebben over de techniek van AR. Het is makkelijk in gebruik. Je hoeft niets van elektronica te weten, de software is zo geschreven dat iedereen ermee kan werken. Je hoeft alleen maar de juiste software en hardware te hebben en deze doen alles voor je. Je kon al lange tijd winkelen via het internet, maar dit had nog vele nadelen op normaal winkelen. Maar nu komt er de mogelijkheid om via AR de kleding ook virtueel aan te passen, zodat je zeker weet dat het je ook daadwerkelijk zal staan. AR kan ook goed toegepast worden in het onderwijs. scholieren kunnen op elk moment teksten doornemen. De docenten kunnen ook een betere uitleg geven. Als ze iets proberen uit te leggen kunnen ze dit ook visualiseren, geen duur smartbord meer nodig. Hiermee kun je wel dingen laten zien en uitleg geven. Het is interactief, maar het blijft altijd 2D. Met AR wordt het mogelijk om ook iets te laten zien in 3D. Als je bijvoorbeeld bij Aardrijkskunde praat over een vulkaan, kan iedere leerling de vulkaan ook in 3D bekijken. Maar ze kunnen zelfs zien hoe de binnenkant eruit ziet. De kamer kan veranderen in een vulkaan, zodat ze de binnenkant via AR kunne bekijken. Ook zijn er toepassingen waardoor je geen fysieke pc meer nodig hebt. Een virtuele pc kan via de techniek van AR ook worden toegevoegd aan de realiteit. Je kunt deze dan besturen met je vingers[2] en met de nieuwste technieken wordt het ook mogelijk om deze virtuele pc te besturen met je hersenen. [1]

: http://www.youtube.com/watch?v=tb0pMeg1UN0 : http://www.youtube.com/watch?v=fQEHtvNsfKE

[2]

15


Nadat het onderzoek naar de bovenstaande deelvragen konden we pas beginnen met het beantwoorden van de vraag waar het allemaal om draait:

Hoe kan Augmented Reality geïntegreerd worden in het dagelijks leven? Hierboven heeft u een aantal toepassingen kunnen lezen van Augmented Reality in de hedendaagse maatschappij, maar dit zijn enkel een paar voorbeelden. Wij denken dat Augmented Reality op alle vlakken van de hedendaagse maatschappij toegepast kan en zal gaan worden. Iedereen heeft tegenwoordig immers een computer met webcam en/of een mobiele telefoon met camera functie tot zijn beschikking. Iedereen heeft dus altijd beschikking over AR. Of het nu is bij het lezen van een krant of boek, bij het uitkiezen van kleding in een internetwinkel, het kopen van een huis of om er voor te zorgen dat u altijd over informatie beschikt op u virtuele pc, het kan allemaal. Het is een goedkope oplossing voor de zowel de consument en als voor het bedrijfsleven. U hoeft geen maquette meer te bouwen of gebruik te maken van een energie verslindend hologram, u maakt het gewoon 3D op de pc en kan het dan met AR toevoegen aan de realiteit. Dit is ook mogelijk in combinatie met een nieuwe techniek. Er is een speciale helm in ontwikkeling waarmee hersenactiviteit is te meten. Hierdoor kun je commando‟s geven aan een pc. Dit is al gedaan bij het spel pong, een simpel squash spelletje, waarbij je een badje naar links en naar rechts moet bewegen. Je traint dan eerst commando‟s in omdat iedereen z‟n hersenen anders werken. Daarna kun je met je hersenen het badje sturen. Als je dit verder door gaat ontwikkelen wordt het mogelijk om hiermee een pc te besturen met je gedachten. Het word dus ook mogelijk om een virtuele pc niet alleen met je handen maar ook met je hersenen te besturen. Zo heb je dus altijd je eigen pc bij die je kunt besturen met je gedachten. Zo kun je teksten doornemen of werken zonder een fysieke pc. Iedereen die over de juiste hardware en software beschikt kan werken met AR en de voordelen van AR ten volle benutten. U hoeft alleen maar een mobiele telefoon met camera, pc met webcam, AR bril of een ander multimedia apparaat te hebben met camera en u kunt al met AR werken. U kunt dan informatie ontvangen die toegevoegd is aan de realiteit via het herkennen van een patroon of zelfs door het herkennen van een gezicht, met de laatste technologie. U kunt zelf ook informatie koppelen aan een bepaald patroon, alleen u zelf kunt het dan zien, maar u kunt het ook delen met anderen of zelfs met iedereen die het maar wil. Dan moet u een patroon nemen dat niemand anders uit ooit eerder heeft gebruikt in de wereld weide database en daar de data aan knopen. Iedereen zal dan via een internetverbinding het patroon kunnen herkennen om het vervolgens te laten koppelen aan het patroon in de database en de informatie data die is toegevoegd aan het patroon verschijnt dan voor degene die het ziet. Er zullen dan waarschijnlijk niet van die patronen ontstaan zoals wij die hebben gebruikt in ons project, maar bijvoorbeeld een patroon met een nummer, een streepjes code of een QR-code (Quick Response). Maar het kan dan nog steeds met bijvoorbeeld een afbeelding, als deze maar uniek is. Er kan ook via GPS iets toegevoegd worden aan de werkelijkheid. Iedereen die in de buurt van deze coördinaten staat zal de data kunnen zien. Of het nu een klok, link of een virtueel gebouw is, iedereen zal het kunnen zien. 16


Wij denken dat binnen een aantal jaren de techniek van AR veel bekender zal zijn en op grote schaal toegepast zal gaan worden, waar en hoe men het ook maar wil. Met AR is alles mogelijk.

17


Conclusie: Wij denken dat er veel potentie zit in de techniek van Augmented Reality en dat het op vele gebieden toegepast zal gaan worden. Het is meer als een gimmick, het is geen grappige gadget, maar een techniek van informatie uitwisseling die erg belangrijk zal worden in de toekomst. Het zal zowel door consumenten als het bedrijfsleven een veelgebruikt medium gaan worden. Je kunt hiermee op een goedkope wijze dingen toevoegen aan de realiteit. Het is er niet, maar toch kun je het zien. Hier is geen duur hologram voor nodig, alleen maar een pc met webcam of mobiele telefoon met camera, die nu toch al bijna iedereen heeft. Het is dus toegankelijk voor iedereen.

18


Evaluatie Door Roy de Laat: Hierbij wil ik graag evalueren hoe ik vond dat het profielwerkstuk is verlopen. Ik wil allereerst zeggen dat ik zeer tevreden ben met het eindresultaat. Ik vond het een erg leuk onderwerp omdat deze techniek nog in de beginfase verkeerd en ik denk dat er veel potentie in zit. Het lijkt me leuk om over een paar jaar overal AR tegen te komen terwijl wij dat nu al hebben behandeld in ons profielwerkstuk. Het kwam allemaal wat langzaam op gang omdat er weinig informatie op het internet te vinden was waar we echt iets aan hadden. Echter toen we eenmaal in contact kwamen met T. de Raat, ging alles veel sneller en boekte we ook meer resultaat. Wel denk ik dat we het een beetje hebben onderschat en dat we misschien ietwat te laat zijn begonnen met het uitwerken van het project in de vorm van dit mapje. De samenwerking met de andere groepsleden verliep vaak goed. Toch waren er enkele situaties die beter hadden gekund. Zo vind ik persoonlijk dat Harold in het begin zich wat meer met het project had kunnen bemoeien, maar later heeft hij dat wel netjes gecompenseerd. Edwin wil ik nog complimenteren omdat hij enthousiast heeft gewerkt en vaak de „uitvinderâ€&#x; was van iets nieuws. Edwin lag vaak een stapje voor op mij en Harold, maar door de goede communicatie zijn we toch allemaal telkens weer op de hoogte geweest. Door Edwin van Rijn: Over het algemeen vind ik het project erg goed verlopen, op sommige moment werkten de ene wat meer aan het profielwerkstuk als de ander, maar ik denk dat de taken redelijk goed verdeeld waren en dat iedereen even veel werk heeft gedaan. We hadden eerst wat opstartproblemen, omdat we niet precies wisten waar te beginnen aan Augmented Reality. Hierna hebben we tutorials gevonden die ons goed op wel konden helpen, maar dit was vooral gebaseerd op Papervision3D. Hierna hebben we eindelijk een paar sites gevonden die ook met animaties werkten, maar deze ontwikkelingen vonden allemaal plaats in de tijd dat wij met dit project bezig waren. Een grote droom van ons was de multiple tool marker, en deze heeft ons ook de meeste problemen opgeleverd. Het duurde een hele tijd voordat wij dit uitgevonden hadden, dit was ook te wijten aan het feit dat een goede, duidelijke versie van Flarmanager pas laat uit kwam. Uiteindelijk hebben we het toch tot een mooi project gemaakt. Door Harold Vervoort: Ik denk dat ons profielwerkstuk goed is verlopen. Het is natuurlijk moeilijk bij een nog zo nieuw onderwerp als Augmented Reality, dat nog vrij onbekend is, om dan goede informatie te vinden. Veel bedrijven die al bezig zijn met Augmented Reality gooien hun informatie niet zomaar op straat. We hebben natuurlijk na even zoeken wel een aantal goede tutorials kunnen vinden, maar het blijft toch lastig. Als je iets nieuws hebt ontdekt ga je dit natuurlijk niet meteen met iedereen delen. Dan gaan ze er misschien nog wel met jou idee aan de haal of worden beter als jou op dat gebied.

19


Ik vind dat we in dit project goed hebben samengewerkt en elkaar geholpen hebben om AR te doorgronden. Ik denk dat we een goed, moeilijk en relevant onderwerp hebben gekozen, waarin we een nieuwe techniek hebben proberen te begrijpen, om vervolgens in de toekomst te kijken. Want wat zou er allemaal nog meer mogelijk zijn met Augmented Reality. Ik denk dat er een grote toekomst in het verschiet ligt voor Augmented Reality en dat wij een goed en duidelijk werkstuk hebben gemaakt. Zodat mensen die nog niets weten van Augmented Reality en het lezen. Ook kunnen begrijpen wat Augmented Reality is en in zullen gaan zien hoe geweldig Augmented Reality is.

20


Bijlagen Bijlage 1: Actionscript Augmented reality:

package { import import import import import

1

com.transmote.flar.FLARManager; com.transmote.flar.marker.FLARMarker; com.transmote.flar.marker.FLARMarkerEvent; com.transmote.flar.source.FLARCameraSource; com.transmote.flar.utils.geom.FLARPVGeomUtils;

import import import import

flash.display.*; flash.events.*; flash.utils.* flash.media.*;

import import import import import import import import import import

org.libspark.flartoolkit.support.pv3d.FLARCamera3D; org.papervision3d.events.FileLoadEvent; org.papervision3d.materials.WireframeMaterial; org.papervision3d.materials.utils.MaterialsList; org.papervision3d.objects.DisplayObject3D; org.papervision3d.objects.parsers.DAE; org.papervision3d.objects.primitives.Cube; org.papervision3d.render.LazyRenderEngine; org.papervision3d.scenes.Scene3D; org.papervision3d.view.Viewport3D;

1

2 1

[SWF(width='640', height='480', backgroundColor='#ffffff', frameRate='30')] public class cvMultipleMarkers extends Sprite { private var fm:FLARManager; private var scene:Scene3D; private var view:Viewport3D; private var camera:FLARCamera3D; private var lre:LazyRenderEngine;

3

private var obj_1_Container:DisplayObject3D; private var obj_1_Marker:FLARMarker; private var obj_1_DAE:DAE; private var obj_2_Container:DisplayObject3D; private var obj_2_Marker:FLARMarker; private var obj_2_Cube:Cube; public function cvMultipleMarkers() {

21


//object 1 inladen

4 colladaLoaded); }

obj_1_DAE = new DAE(true,'lalala',false); obj_1_DAE.load("meshes/worms.dae"); obj_1_DAE.visible = false; obj_1_DAE.scale = 15; obj_1_DAE.rotationX = 90; obj_1_DAE.addEventListener(FileLoadEvent.LOAD_COMPLETE,

private function colladaLoaded(e:Event):void { initFLAR(); }

onRemoved);

private function initFLAR():void { fm = new FLARManager("flarConfig.xml"); fm.addEventListener(FLARMarkerEvent.MARKER_ADDED, onAdded); fm.addEventListener(FLARMarkerEvent.MARKER_REMOVED,

}

5a

fm.addEventListener(Event.INIT, init3D); fm.sampleBlurring = 2; FLARCameraSource(fm.flarSource).cameraIndex = 0; addChild(Sprite(fm.flarSource));

private function onAdded(e:FLARMarkerEvent):void { //Object 1 if(e.marker.patternId.toString() == "0") { obj_1_DAE.visible = true; obj_1_Marker = e.marker; }

5

5b }

//Object 2 if(e.marker.patternId.toString() == "1") { obj_2_Cube.visible = true; obj_2_Marker = e.marker; }

private function onRemoved(e:FLARMarkerEvent):void {

22


//Object 1 if(e.marker.patternId.toString() == "0" ){ obj_1_DAE.visible = false; obj_1_Marker = null; }

6 //Object 2 if(e.marker.patternId.toString() == "1" ){ obj_2_Cube.visible = false; obj_2_Marker = null; } } private function init3D(e:Event):void { scene = new Scene3D(); camera = new FLARCamera3D(fm.cameraParams); camera.z = -50; //-50 view = new Viewport3D(640, 480, true); lre = new LazyRenderEngine(scene, camera, view); addChild(view); addEventListener(Event.ENTER_FRAME, looper); //object 1 obj_1_Container = new DisplayObject3D(); obj_1_Container.addChild(obj_1_DAE); scene.addChild(obj_1_Container);

7

}

//object 2 obj_2_Container = new DisplayObject3D(); var mat:WireframeMaterial = new WireframeMaterial(0xFF3366); var matList:MaterialsList = new MaterialsList({ all:mat }); obj_2_Cube = new Cube(matList,80,80,80,3,3,3); obj_2_Cube.moveUp(40); obj_2_Cube.visible = false; obj_2_Container.addChild(obj_2_Cube); scene.addChild(obj_2_Container);

private function looper(e:Event):void { if(obj_1_Marker != null) { obj_1_Container.transform = FLARPVGeomUtils.convertFLARMatrixToPVMatrix(obj_1_Marker.transformMatrix); } if(obj_2_Marker != null) { obj_2_Container.transform = 23


FLARPVGeomUtils.convertFLARMatrixToPVMatrix(obj_2_Marker.transformMatrix); } lre.render(); } }

}

24


Bijlage 2: XML Code die nodig is voor Flarmanager: <!-- this file specifies configurations for FLARManager. --> <!-- to use this file to initialize FLARManager, pass its path into FLARManager.initFromFile(). --> <!-- note that all relative paths listed here must be relative to the .swf location; absolute paths may also be used. --> <flar_config> <!-- source settings --> <flarSourceSettings sourceWidth="320" sourceHeight="240" displayWidth="640" displayHeight="480" framerate="30" downsampleRatio="1" /> <!-- miscellaneous FLARManager settings --> <flarManagerSettings mirrorDisplay="true" smoothing="1" markerRemovalDelay="15" > <smoother className="FLARMatrixSmoother_Average" /> <thresholdAdapter className="DrunkWalkThresholdAdapter" speed="0.3" bias="-0.1" /> </flarManagerSettings> <!-- location of camera parameters file, e.g. FLARCameraParams.dat or camera_para.dat. --> <cameraParamsFile path="FLARCameraParams.dat" />

1

<!-- list of file paths of patterns for FLARToolkit to detect. --> <!-- @resolution specifies the resolution at which the patterns were generated. --> <patterns resolution="16" patternToBorderRatio="0.5" minConfidence="0.5"> <pattern path="patterns/marker2_16pixels.pat" /> <pattern path="patterns/marker3_8pixels.pat" /> <pattern path="patterns/marker1_16pixels.pat" /> </patterns> </flar_config>

25


Literatuurlijst/Bronnen 1. http://archief.fontanel.nl/artikelen/6-interessante-augmented-reality-toepassingen (voorbeelden toepassingen) 2. http://www.blender.com (Gebruiken om .dae files te maken; 3D en Animatie) 3. http://www.edtechmag.com/k12/issues/april-may-2007/tech-watch-i.html (AR in voor educatie) 4. http://www.en.wikipedia.org/wiki/Augmented_reality (Algemene informatie) 5. http://www.google.com/ (Eventueel voor uitgebreid onderzoek en voor het vinden van oplossingen voor problemen die zich kunnen voordoen) 6. http://www.gotoandlearn.com/play?id=105 (introduction to AR) 7. http://www.gotoandlearn.com/play?id=114 (flarmanager) 8. http://www.mikkoh.com/blog/2008/11/14/flash-augmented-reality-flartoolkit/ (Basic tutorial AR) 9. http://saqoosha.net (the inventor of the FLARTool) 10. http://www.sketchup.google.com (Gebruiken om 3D objecten te maken) 11. http://www.squidder.com/2009/03/03/augmented-reality-drum-kit/ (Voorbeeld AR met geluid) 12. http://www.thomasderaat.nl/dmp/exp1/ (Nederlandstalige Minor HAN studenten) 13. http://www.thomasderaat.nl/dmp/exp2/ (zie hierboven) 14. http://www.tutorialized.com/tutorials/Maya/1 (Tutorials voor o.a. Maya) 15. http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/pc/index?siteID=123112&id=13577897 (Maya: programma voor 3D-modelling) 16. http://www.youtube.com (voor filmpjes van voorbeelden en film-tutorials) 17. http://words.transmote.com/wp/flarmanager/ (introductie van de Flarmanager)

26

Augmented Reality  

Profielwerkstuk on Augmented Reality by Edwin van Rijn, Harold Vervoort & Roy de Laat. Students of Elde College. © 2010

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you