Размещение нескольких виртуальных объектов в физическом пространстве в приложениях дополненной реальности

Бесплатный доступ

Введение. Проблемы, связанные с размещением виртуальных объектов в реальной среде, существенно ограничивают возможности технологии дополненной реальности (AR). Такая ситуация выявляет пробел в научных знаниях, требующий дополнительного исследования. Поэтому основной задачей данного исследования явилась разработка метода оптимального размещения виртуальных объектов, при котором происходит минимизация целевой функции комфортности. Такой подход направлен на усовершенствование систем AR и развитие соответствующей теории.Материалы и методы. Проведенное исследование основывается на анализе размещения виртуальных объектов в AR/VR приложениях с особым акцентом на оптимизацию. Было предложено понятие комфортности размещения, учитывающее размеры объекта и расстояния до границ свободного пространства по координатам X, Y, Z.Результаты исследования. В рамках исследования были получены формулы для оптимального размещения объектов с произвольной функцией комфортности. Основным критерием является минимизация разницы между уровнями комфортности с разных сторон объекта. Было выявлено, что успешное размещение объектов требует учета их размеров и зон комфортности, а также решения системы из n линейных уравнений.Обсуждение и заключение. Полученные результаты представляют собой важный вклад в исследование проблемы размещения виртуальных объектов в AR/VR/MR. Они открывают новые возможности для улучшения взаимодействия с пользователями и проведения дальнейших исследований в области пространственных вычислений. Возможными направлениями для дальнейшего развития являются динамические корректировки и интеграция полученных результатов в различные XR-сценарии.

Еще

Дополненная реальность, виртуальные объекты, физическое пространство, рациональное размещение, математическая модель, уравнения

Короткий адрес: https://sciup.org/142238519

IDR: 142238519   |   DOI: 10.23947/2687-1653-2023-23-2-203-211

Список литературы Размещение нескольких виртуальных объектов в физическом пространстве в приложениях дополненной реальности

  • Mekni M., Lemieux A. Augmented Reality: Applications, Challenges and Future Trends. In: British Library Conference Proceedings: Applied Computational Science. Athens: WSEAS; 2014. P. 205-214. URL: https://www.cs.ucf.edu/courses/cap6121/spr2020/readings/Mekni2014.pdf (accessed: 29.03.2023).
  • Rick Van Krevelen, Ronald Poelman. A Survey of Augmented Reality Technologies, Applications and Limitations. International Journal of Virtual Reality. 2019;9(2):1-20.
  • Rui Nóbrega, Diogo Cabral, Giulio Jacucci, et al. NARI: Natural Augmented Reality Interface - Interaction Challenges for AR Applications. In: Proc. Int. Conf. on Computer Graphics Theory and Applications (GRAPP 2015). Pasadena, CA: Morgan Kaufmann Publishers Inc.; 2015. P. 504-510.
  • Kurkovsky S.A., Koshy R., Novak V., et al. Current Issues in Handheld Augmented Reality. In: Proc. 2012 Int. Conf. on Communications and Information Technology (ICCIT): 2012 International Conference on Communications and Information Technology (ICCIT). Hammamet: IEEE; 2012. P. 68-72.
  • Irshad Sh., Rambli D.R.A. Advances in Mobile Augmented Reality from User Experience Perspective: A Review of Studies. In book: HB Zaman, et al. (eds.). Advances in Visual Informatics. Cham: Springer International Publishing; 2017. P.466-477.
  • Turk M., Fragoso V. Computer Vision for Mobile Augmented Reality. In book: Gang Hua, Xian-Sheng Hua (eds.). Mobile Cloud Visual Media Computing. Cham: Springer International Publishing; 2015. P. 3-42.
  • Keshavarzi M., Yang A., Caldas L., et al. Optimization and Manipulation of Contextual Mutual Spaces for Multi-User Virtual and Augmented Reality Interaction. In: Proc. 2020 IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces (VR). Atlanta, GA: IEEE; 2020. P.353-362.
  • Z. Sadeghipour Kermani, Liao Z., Tan P., et al. Learning 3D Scene Synthesis from Annotated RGB-D Images. Computer Graphics Forum. 2016;35(5):197-206.
  • Alpatova M.V., Glazkov A.V., Rudyak Yu.V. Mathematical Model of Rational Location of Augmented Reality Objects in User's Environment. In: Proc. Int. Sci. Conf. "Smart Nations: Global Trends In The Digital Economy". Cham: Springer International Publishing; 2022. P. 248-254.
Еще
Статья научная