Sanal Gerçekliği Geride Bırakan Teknoloji: Artırılmış Gerçeklik

Artırılmış gerçeklik İngilizce’de “Augmented reality” olarak karşımıza çıkıyor. Artırılmış gerçeklik (AR), ses, video, grafik ve GPS verileri gibi bilgisayar tarafından üretilen duyusal girdilerle zenginleştirilen fiziksel, gerçek dünya ortamının canlı doğrudan veya dolaylı görüntüsüdür. Artırma teknikleri, gerçek zamanlı olarak ve bir spor olayının canlı bir video yayını üzerinden puanlar gibi ek bilgi üzerine yerleştirilmesi gibi çevresel unsurlarla gerçekleştirilir.

Gelişmiş AR teknolojisinin yardımıyla (ör., Bilgisayardan görme ve nesne tanıma ekleme), gerçek dünyadaki bilgiler etkileşimli ve dijital olarak değiştirilebilir hale gelir. Çevre ve nesneleri hakkında bilgi gerçek dünyaya yerleştirilir. Bu bilgi sanal veya gerçek olabilir.(ör. Gerçekte algılanan veya ölçülen, elektromanyetik radyo dalgaları gibi, gerçekte uzaydaki nerede oldukları ile tam uyum içinde örülen başka bilgileri görmek.) Artırılmış gerçeklik, dijital dünyanın bileşenlerini kişinin algılanan gerçek dünyasına getirir.

Not: Yazının sonuna yararlı linkler bıraktım mutlaka bakmalısınız.

 

 

AR Kullanım Alanları

Arkeoloji

AR, arkeolojik araştırmalara yardımcı olmak için uygulandı. AR, arkeolojik özellikleri modern peyzaja arttırarak, arkeologlara mevcut yapılardan muhtemel saha konfigürasyonlarını formüle etme imkânı sağladı. Kalıntıların, binaların, peyzajların ve hatta eski insanların oluşturduğu bilgisayar modelleri erken arkeolojik AR uygulamalarına dönüştürülmüştür.  

Mimari

AR, bina projelerinin görselleştirilmesine yardımcı olabilir. Bir yapıya ait bilgisayar tarafından üretilen görüntüler, fiziksel yapı oluşturulmadan önce, bir mülkün gerçek yaşamda yerel görünümüne eklenebilir; Bu 2004’te Trimble Navigasyon tarafından kamuya açıkça gösterildi. AR ayrıca bir mimarın kendi 2D çizimlerinin animasyonlu 3D görselleştirmelerini görebilmelerini sağlayabilir.   

Görsel Sanat

Görsel sanatlarda uygulanan AR, nesnelerin veya yerlerin sanatsal çok boyutlu deneyimleri ve gerçeğin yorumlanmasına katkı sağlar.AR teknolojisi, engelli bir kişinin göz hareketlerini bir ekranda çizime dönüştürmek için göz izleme teknolojisinin geliştirilmesine yardımcı oldu.2011 yılına gelindiğinde, insanları, nesneleri ve manzaraları artırmak, tanınmış bir sanat stili haline geldi. Örneğin, sanatçı Amir Bardaran’ın “Mona Lisa’yı Fransızlaştırma” adlı eseri Da Vinci’nin boyamasında Junaio adlı bir AR mobil uygulaması kullanarak video üzerine yerleştirmiştir.

Ticaret

AR, basılı ve video pazarlamacılığına katkı sağlamak için kullanılır. Basılan pazarlama materyali, görüntü tanıma özelliğini kullanan bir AR özellikli cihaz tarafından tarandığında promosyon materyalinin bir video sürümünü etkinleştiren belirli “tetikleyici” görüntülerle tasarlanabilir.AR ürün önizlemelerini zenginleştirebilir; bir müşterinin, bir ürünün paketini açmadan bakmasına izin verir. AR aynı zamanda bir katalogdan ürün seçmede yardımcı olarak kullanılabilir. Taranan ürün görüntüleri, özelleştirme seçenekleri ve kullanımdaki ürünün ek görüntüleri gibi ilave içeriğin görünümlerini etkinleştirebilir.

Eğitim

Eğitim ortamlarında, AR standart bir müfredatı tamamlamak için kullanılabilir. Metin, grafik, video ve ses öğrencinin gerçek zamanlı ortamına eklenir. Ders kitapları, flash kartlar ve diğer eğitimsel okuma materyalleri, gömülü “işaretleyiciler” içerir ve bir AR cihazıyla tarandığında, multimedya formatında hazırlanan öğrenciye ek bilgi üreten dosyalara ulaşır.AR geliştikçe, öğrenciler etkileşimli olarak katılabilir. Tarihsel olayların bilgisayar tarafından üretilen simülasyonları, etkinlik alanının her önemli alanının keşfedilmesi ve öğrenilmesi ayrıntılarıyla canlanabilir. Yüksek öğretimde, kullanılabilecek bazı uygulamalar var. Studierstube sistemi olan Construct3D, öğrencilerin makine mühendisliği kavramları, matematik veya geometri öğrenmesini sağladı. Kimyada AR uygulamaları öğrencilerin bir elinde tutulan bir işaretçi nesnesini kullanarak bir molekülün mekansal yapısını görselleştirmelerini ve etkileşmelerini sağladı.

Arama Kurtarma

Artırılmış gerçeklik sistemleri, süper fırtınalardan büyük şüphelilere kadar, kamu güvenliği durumlarında kullanılır.2009 yılının başlarında Acil Durum Yönetimi dergisindeki iki makalede, acil durum yönetimi için teknolojinin gücünü tartıştı. Birincisi, Gerald Baron’un “Artırılmış Gerçeklik – Acil Durum Yönetimi için Gelişen Teknoloji” idi.      

Video Oyunları

Oyun endüstrisi de AR teknolojisini kucakladı. Artırılmış gerçeklik, video oyun oyuncularının gerçek bir dünya ortamında dijital oyun deneyimlemelerine olanak sağladı. Niantic ve LyteShot gibi şirketler ve platformlar büyük artırılmış gerçeklik oyun yaratıcıları olarak ortaya çıktı. Niantic, rekor kıran Pokémon Go oyunu dikkat çekti.      

Endüstriyel Tasarım

AR, endüstri tasarımcılarına, bir ürünün tasarımını tamamlamadan önce ve operasyonlarını deneyimlemelerine izin verdi. Volkswagen hesaplanan ve gerçek çarpışma testi görüntüsünü karşılaştırmak için AR kullandı. AR, araç gövdesi yapısı ve motor yerleşimini görselleştirmek ve değiştirmek için kullanıldı.   

Sağlık

2005 yılından bu yana cilt altı damarları filitreleyen, damar görüntülerini cildi üzerinde işleyen ve projelendiren bir cihaz, damarları bulmak için kullanılmıştır. Bu cihaza yakın kızılötesi damar bulma cihazı denir. AR, bir annenin rahminde fetüsü görüntülemeyi geliştirebilir. Siemens, Karl Storz ve IRCAD, alt yüzey tümörleri ve damarları görüntülemek için AR kullanan laparoskopik karaciğer ameliyatı için bir sistem geliştirdi. AR, hamamböceği fobisi tedavisinde kullanılmıştır. Arttırılmış reality bardaklar giyen hastalara ilaç almak için hatırlatılabilir.

Turizm ve Gezi

Gezginler, bir konum, özellikleri ve önceki ziyaretçiler tarafından sağlanan yorumlar veya içerikle ilgili olarak gerçek zamanlı bilgilendirici görüntülere erişmek için AR’ı kullandı. Gelişmiş AR uygulamaları, tarihi olayların, yerlerin ve manzara içine çekilen nesnelerin simülasyonlarını içeriyordu. Coğrafi konumlarla bağlantılı AR uygulamaları, kullanıcı tarafından görülebildiğinde belirli bir sitede ilgi duyulan özelliklerin duyurulduğu sesle konum bilgisini sundu.

İş Alanlarında

AR, yerel ve sanal katılımcılar ile ekip üyeleri arasındaki işbirliğini kolaylaştırmak için kullanıldı. AR görevleri, dokunmatik ekran tabloları, etkileşimli dijital beyaz tahta, ortak tasarım alanları ve dağıtılmış kontrol odaları aracılığıyla ortak görselleştirme kullanan beyin fırtınası ve tartışma toplantılarını içermektedir. Montaj, bakım ve ameliyat gibi kompleks görevler, görüş alanına ek bilgi ekleyerek basitleştirildi. Örneğin, bir sistemin mekanik bakımını yapmak için kullanım talimatlarını açıklığa kavuşturmak için bir sistemin parçaları üzerine etiketler gösterildi. Montaj hatları AR kullanımından yararlandı.

Teknik Özellikler

Donanım

Artırılmış gerçeklik için donanım bileşenleri şunlardır: işlemci, ekran, sensörler ve giriş aygıtları. Akıllı telefonlar ve tablet bilgisayarlar gibi modern mobil bilgi işlem cihazları, genellikle ışınımölçer, GPS ve katı hal pusulası gibi bir kamera ve MEMS sensörleri AR teknolojisini oluşturur.

Ekran

Artırılmış Gerçeklik görüntülemede, optik projeksiyon sistemleri, monitörler, elde tutulan cihazlar ve insan vücudu üzerine takılan görüntü sistemleri dahil çeşitli teknolojiler kullanılır. Kafaya monte edilmiş bir ekran (HMD), koşum takımı veya kask gibi alına eşlenmiş bir görüntüleme aygıtıdır. HMD’ler hem fiziksel dünyanın hem de sanal nesnelerin görüntülerini kullanıcının görüş alanına yerleştirir.   

Gözlük

AR ekranları gözlük benzeri cihazlarda oluşturulabilir. Sürümler, gerçek dünya manzarasını kesmek için kameralar kullanan gözlük ve göz lens parçalarının yüzeyleri boyunca yansıtıldığı cihazlarla artırılmış görüntüsünü aktarır.

HUD(Baş Üstü Göstergeler)

HUD olarak da bilinen bir head-up ekranı, kullanıcıların her zamanki bakış açılarına bakmalarını gerektirmeden, verileri sunan şeffaf bir ekrandır. Arttırılmış gerçekliğe yönelik öncü bir teknoloji olan heads-up ekranlar ilk olarak 1950’lerde pilotlar için geliştirilmiş ve basit uçuş verilerini görüş alanlarına yansıtarak “kafalarını yukarı kaldır” ve aşağıya bakmamalarını sağlıyordu. Yakın gözlü genişletilmiş gerçeklik aygıtları, kullanıcı gerçek dünyayı izlerken veri, bilgi ve görüntü gösterebileceğinden, taşınabilir baş-yukarı görüntüler olarak kullanılabilir. Genişletilmiş gerçeğin pek çok tanımı onu sadece bilgi üzerine bindirmek olarak tanımlar.

Lensler

AR görüntülemeyi gösteren kontakt lensler geliştirme aşamasındadır. Bu biyonik kontakt lensler, entegre devre, LED’ler ve kablosuz iletişim için bir anten içeren mercekte gömülü görüntüleme elemanları içerebilir. İlk kontakt lens ekranı 1999’da bildirildi. Fütüristik kısa film Sight, kontakt lens benzeri artırılmış gerçeklik aygıtları içeriyor.

Elde Taşınan Ekran

Elde taşınan ekranlar, kullanıcının eline sığan küçük bir ekran olarak kullanıyor. Bugüne kadarki tüm taşınabilir AR özümleri, video görüşlerini tercih ediyor. Başlangıçta taşınabilir AR, referans işaretleyiciler ve daha sonra GPS üniteleri ve dijital pusetler ve altı derece serbestlik ivmeölçer-jiroskop gibi MEMS sensörleri kullandı. Bugün PTAM gibi SLAM işaretsiz izleyiciler kullanıma girmeye başladı. Taşınabilir görüntü AR, AR teknolojileri için ilk ticari başarıyı vaat ediyor. Pokémon Go ve Ingress gibi örnekler, onaylanan coğrafi etiketli konumların, kullanıcıyla etkileşime girmesi için stilize edilmiş bir haritada göründüğü bir Resim Bağlantılı Harita (ILM) arayüzünü kullanır.

Uzaysal Artırılmış Gerçeklik (SAR)

Uzaysal Artırılmış Gerçeklik (SAR), gerçek dünya nesnelerini ve sahneleri, monitörler, kafaya takılan ekranlar veya el tipi cihazlar gibi özel ekranlar kullanılmadan arttırır. SAR, fiziksel nesneler üzerine grafik bilgi görüntülemek için dijital projektörlerden yararlanır. SAR’daki en önemli fark, ekranın sistem kullanıcılarından ayrılmış olmasıdır. Gölgeleme lambaları, mobil projektörler, sanal tablolar ve akıllı projektörler arasında örnekler bulunmaktadır. Gölgelendirici lambalar, görüntüyü nötr objelere yansıtarak, objenin görünümünü basit bir ünite olan bir projektör, kamera ve sensör malzemesiyle arttırma imkânı sunarak gerçeği taklit eder ve arttırır.

İzlenebilirlik

Modern mobil güçlendirilmiş gerçeklik sistemleri, dijital kamera ve / veya diğer optik sensörler, ivmeölçer, GPS, jiroskoplar, katı hal pusulaları, RFID ve kablosuz sensörler gibi takip teknolojilerinden birini veya daha fazlasını kullanmaktadır. Bu teknolojiler, farklı düzeylerde doğruluk ve hassaslık sunar. En önemlisi, kullanıcının kafasının konumu ve yönüdür.

 

Ağ ve Bağlantı

Mobil özellikli gerçek uygulamalar, mobil cihazların ve özellikle giyilebilir cihazların yaygın bir şekilde benimsenmesinden dolayı popülerlik kazanmaktadır. Hesaplama güçsüzlüğünü telafi etmek için, uzaktaki bir makineye veri işlemeyi boşaltmak genellikle isteniyor. Hesaplama Boşaltma uygulamaları, özellikle gecikme ve bant genişliği açısından yeni kısıtlamalar getiriyor. Gerçek zamanlı multimedya aktarım protokollerinden fazlası olmasına rağmen, ağ altyapısından da destek alınması gerekiyor.

Yazılım ve Algoritma

AR sistemlerinin önemli bir ölçüsü, güçlendirmeleri gerçek dünyayla ne kadar gerçekçi bir şekilde birleştirdiklerini gösterir. Yazılım, kameradan bağımsız gerçek dünya koordinatlarını kamera görüntülerinden türetmelidir. Bu işleme, çoğunlukla video izlemeyle ilgili farklı bilgisayar görme yöntemleri kullanan görüntü kaydı denir. Artırılmış gerçekliğin birçok bilgisayar görme yöntemi görsel odometreden miras alınmıştır. Genellikle bu yöntemler iki kısımdan oluşur. İlk aşamada kamera görüntülerinde ilgi noktaları, referans işaretleri veya optik akış tespit edilmelidir. Bu adım, köşe tespiti, blob algılama, kenar algılama veya eşikleme ve / veya diğer görüntü işleme yöntemleri gibi özellik algılama yöntemlerini kullanabilir. İkinci aşama, ilk aşamada elde edilen verilerden gerçek dünya koordinat sistemini geri yükler. Bazı yöntemler, bilinen geometriye (veya referans işaretleri) sahip nesnelerin sahnede olduğunu varsaymaktadır.

MERAKLILARI İÇİN

1)       Kısa bir özet isteyen bu videoda istediğine ulaşacaktır. (https://www.youtube.com/watch?v=2tH5CvaR-7Q)

2)       Oyunlara meraklı olanlar bu videoda oyunlara nasıl uyarlandığını izleyebilir. (https://www.youtube.com/watch?v=oH_LfXnklRw)

3)       Bu teknolojinin gelecekte bizlere neler getireceğini tahmin eden bu videoyu da izlemenizi tavsiye ederim. (https://www.youtube.com/watch?v=IRLhUH5SQVE)

4)       Black Mirror dizisinde de bu konuya değinilmiştir.

 

 

Buğra UNUTMAZ