SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA ZAVRŠNI RAD br. 2579 USPOREDBA SUSTAVA PROŠIRENE STVARNOSTI Domagoj Šalković Zagreb, lipanj 2012.
SADRŽAJ 1. Uvod 1 2. Proširena stvarnost 2 2.1. Tehnologija 2 2.2. Primjena 3 3. Sustavi proširene stvarnosti 5 3.1. ARToolKit 6 3.2. D'Fusion 7 3.3. Qualcomm ARSDK(Vuforia) 8 4. Usporedba sustava 9 4.1. ARToolkit 10 4.1.1. Jednostavnost korištenja 10 4.1.2. Prenosivost 10 4.1.3. Praćenje 10 4.1.3.1. Brzina prikaza virtualnog objekta 10 4.1.3.2. Nagib markera 10 4.1.3.3. Parcijalan prikaz markera 10 4.1.3.4. Broj markera 11 4.1.3.5. Udaljenost markera od kamere 11 4.1.4. Izrada vlastitih markera 12 4.1.5. Sposobnost praćenja markera 12 4.2. D'Fusion 12 4.2.1. Jednostavnost korištenja 12 4.2.2. Prenosivost 12 4.2.3. Praćenje 12 4.2.3.1. Brzina prikaza virtualnog objekta 12 4.2.3.2. Nagib markera 13 4.2.3.3. Parcijalan prikaz markera 13 4.2.3.4. Broj markera 13 4.2.3.5. Udaljenost markera od kamere 13 4.2.4. Izrada vlastitih markera 13 4.2.5. Sposobnost praćenja markera 14
4.3. Vuforia 15 4.3.1. Jednostavnost korištenja 15 4.3.2. Prenosivost 15 4.3.3. Praćenje 15 4.3.3.1. Brzina prikaza virtualnog objekta 15 4.3.3.2. Nagib markera 15 4.3.3.3. Parcijalan prikaz markera 15 4.3.3.4. Broj markera 16 4.3.3.5. Udaljenost markera od kamere 16 4.3.4. Izrada vlastitih markera 16 4.3.5. Sposobnost praćenja markera 16 5. Usporedba sustava 17 5.1. Konačna usporedba 17 5.2. Final comparison 18 6. Zaključak 19 7. Literatura 20 8. Naslov, sažetak i ključne riječi 21
1.Uvod Proširena stvarnost je skup tehnologija koje omogućavaju korisniku miješanje virtualnih sadržaja sa sadržajima stvarnog svijeta direktno u vidnom polju. Temeljne karakteristike koje određuju proširenu stvarnost su: kombinacija realnih i virtualnih predmeta u realnom okruženju, interakcija i izvođenje u realnom vremenu, te registracija i poravnavanje realnih i virtualnih predmeta koji su međusobno u nekoj relaciji. Cilj ovog završnog rada je proučiti važnije komercijalne sustave proširene stvarnosti, te njihova međusobna usporedba po skupu određenih kriterija. Sustavi koje sam odabrao su ARToolKit, D'Fusion i QualcommAR SDK (Vuforia). Slika 1. Korištenje slikovnog markera za prikaz virtualne rakete - 1 -
2.Proširena stvarnost Razvoj proširene stvarnosti je krenuo u 60-im godinama prošlog stoljeća, sa radom Ivana Sutherlanda, koji je koristio providan HMD(Head Mounted Display) da prikaže 3D grafiku. Istraživanjima u posljednjih desetak godina obrađeno je dovoljno toga da bi se proširena stvarnost mogla definirati kao grana znanstvenog istraživanja. Tom Caudell je 1990. dao ovom pojmu ime koje i danas koristimo proširena stvarnost. 1997., Ronald Azuma je objavio rad na temu proširene stvarnosti, u kojem je definirao samo područje istraživanja, opisao mnoge probleme i napravio sažetak razvoja i do tad stečenih saznanja o toj temi. U kasnim 90-ima, prvi put je održano nekoliko konferencija o proširenoj stvarnosti, među kojima su International Workshop and Symposium on Augmented Reality, The International Symposium on Mixed Reality i The Designing Augmented Reality Environments workshop. Postoje i laboratoriji u svijetu koji svoja istraživanja fokusiraju na proširenu stvarnost, od kojih su najpoznatiji The Mixed Reality Systems Lab u Japanu i The Arvika Consortium u Njemačkoj. Zbog velikog napretka u ovoj grani znanosti, danas postoji puno komercijalnih sustava koji su besplatni i dostupni svima; neki od njih će biti opisani u daljnjem tekstu. Zbog bogatstva novih razvoja, ovo područje treba neprestano ažuriranu dokumentaciju koja će poticati i služiti kao pomoć u daljnjim istraživanjima u ovoj istraživačkoj grani. 2.1.Tehnologija Da bi uopće mogli koristiti sustave proširene stvarnosti, potrebna nam je neka tehnologija specijalizirana za takve poslove. Dijelimo ju na hardver i softver, isto kao kod računala. - 2 -
Gledano sa strane hardvera, osnovne komponente potrebne za proširenu stvarnost su slijedeće:displej, sustav za praćenje, naprave za unos podataka, senzori i procesor. Ove komponente danas možemo naći u većini pametnih telefona(ios, Android), te oni tako čine dobre platforme za korištenje aplikacija proširene stvarnosti. Displej možemo rasporediti u tri kategorije: head-worn display(hwd), koji nosimo na glavi tijekom korištenja, handheld display, koji nosimo u rukama i spatial augmented reality(sar). Posljednji se ne pomiče, a koristi se jednako kao i projektor. Komercijalni sustavi koriste web-kamere za praćenje, a monitor kao displej ako se koriste na računalu ili mobilnu kameru i displej na uređaju, ako se koriste na pametnom telefonu ili nekom sličnom uređaju. Kada gledamo softver, važna mjera za sustav proširene stvarnosti je koliko dobro integrira augmentacije i virtualne objekte u stvarni svijet. Softver mora obrađivati podatke kao što su koordinate iz stvarnog svijeta, nezavisne od kamere, ali po slikama koje kamera snima. Taj proces se naziva registracija slike, a definirao ga je Azuma u svojoj definiciji proširene stvarnosti. Registracija slike koristi različite metode računalnog gledanja, najviše vezano za praćenje kamerom. 2.2.Primjena Kao grana s puno potencijala, proširena stvarnost nam pruža puno područja primjene u kojima ju možemo koristiti. Možemo ju koristiti u medicini, kao pomagalo za vrijeme operacija i pregleda pacijenata. U proizvodnji za virtualan prikaz uputa te u popravku proizvoda sa istom funkcionalnosti. Jedna od primjena je i tumačenje i vizualizacija: prikaz uputa vezanih za GPS koordinate nekog mjesta, prikaz putanje do nekog mjesta ili arhitektonske podatke neke zgrade ili objekta. Proširena stvarnost nalazi svoju primjenu i u vojsci, kao dodatno pomagalo u ciljanju i iscrtavanju mapa nekog područja. Najistaknutiju primjenu ima u području zabave i razonode. U ovom kontekstu, koristi se u filmovima, video igrama, promotivnim materijalima, oglašavanju, sredstvima za učenje, te u mnogim drugim funkcijama. - 3 -
U budućnosti, možda ćemo ju moći koristiti i za popularan holodek iz Star Treka ili za ukrašavanje interijera virtualnim ukrasima. Mogućnosti su brojne, pa samo trebamo čekati dok se ne pojavi neka nova, zanimljiva primjena proširene stvarnosti. Slika 2. Virtualni prikaz uputa i smjernica Slika 3. Prikaz kosti ruke korištenjem proširene stvarnosti - 4 -
3.Sustavi proširene stvarnosti Danas postoje mnogi komercijalni sustavi proširene stvarnosti, slobodni za korištenje za bilo koga. Neki od najpopularnijih su ARToolKit, GRATF i GoblinXNA koji rade na XNA framework-u, ARUCO implementiran pomoću Ogre engine-a, D'Fusion, te Qualcomm-ov ARSDK nazvan Vuforia. Kao što vidimo, postoji puno sustava za razvoj aplikacija koji su komercijalno dostupni. Svi pružaju potrebne funkcionalnosti za razvoj aplikacija proširene stvarnosti i većina ih je dostupna besplatno, a ostale sustave možemo testirati prije nego ih kupimo. Većina dostupnih sustava dopušta jednostavne crno-bijele markere, ali postoje i oni koji dopuštaju i kompleksnije markere, a osim toga imaju i brojne druge naprednije funkcionalnosti. Pošto bi razrada kriterija za sve trenutno dostupne sustave bila jako opširna, u radu su opisani samo neki od njih. Testirajući prije navedene sustave implementacijom jednostavnih aplikacija te čitajući dokumentaciju na webu, možemo vidjeti da ARUCO pruža samo osnovnu funkcionalnost praćenja i premda nije kompliciran za korištenje, njegova ocjena bi bila dosta manja kada bismo ga usporedili sa ostalim sustavima. GoblinXNA i GRATF oba koriste XNA framework i pružaju osnovno praćenje i izradu vlastitih jednostavnih markera. Njih smo također isključili iz usporedbe jer su ograničeni na samo nekoliko platformi i nisu kompleksni kao neki drugi trenutno dostupni sustavi pa ih ne bismo mogli uspoređivati po svim zadanim kriterijima i ocjena bi im, kao i za ARUCO, bila prilično niska u odnosu na odabrane sustave. Kod sustava isključenih iz usporedbe postoji puno prostora za daljnji razvoj i napredak, ali i njihove trenutne verzije su dovoljno dobre za izradu osnovnih aplikacija proširene stvarnosti. Odabrani sustavi se osim po funkcionalnosti ističu i po popularnosti, te su idealan izbor za provedbu usporedbe. Sustavi čija usporedba je opisana u ovom radu su: ARToolKit, D'Fusion i Vuforia. - 5 -
3.1.ARToolKit ARToolKit je softver biblioteka za izradu aplikacija proširene stvarnosti. Jedna od ključnih poteškoća u razvoju aplikacija za ovakve sustave je problem praćenja koristeći korisnikovu perspektivu. Kako bi aplikacija pravilno radila i iscrtavala virtualne predmete na pravom mjestu, potrebno je odrediti gdje korisnik gleda u realnom svijetu. ARToolKit koristi algoritme računalnog vida da riješi taj problem. Koristi biblioteke praćenja snimaka da izračuna poziciju kamere i orijentaciju u odnosu na postavljene markere u stvarnom vremenu. Ovaj proces omogućuje široku primjenu i brzu izradu aplikacija. Karakteristike sustava: Pozicioniranje i orijentacija pomoću jedne kamere Kod za praćenje koji koristi jednostavne crne kvadratiće Složeni markeri Mogućnost korištenja bilo kojeg markera u obliku kvadrata Jednostavan kod za kalibraciju kamere Dovoljno brz za aplikacije u realnom vremenu SGI IRIX, Linux, MacOS i Windows OS distribucija Distribucija sa kompletnim izvornim kodom - 6 -
3.2.D'Fusion D'Fusion Studio je besplatan razvojni alat tvrtke Total Immersion za izradu aplikacija proširene stvarnosti. Dostupan je na više uređaja i operacijskih sustava, te omogućuje razvoj zaštićenih aplikacija koje svoju primjenu nalaze u digitalnom oglašavanju, organizaciji događaja i industrijskim prostorima. Karakteristike sustava: Algoritmi praćenja karakteristika Praćenje jednog ili više markera Automatska inicijalizacija Praćenje lica Video menadžment Podrška za bar kodove ios,windows,ipad Ready - 7 -
3.3.Qualcomm ARSDK(Vuforia) Vuforia je Qualcommov sustav za izradu aplikacija proširene stvarnosti. Moguća je izrada aplikacija na Android i ios mobilnim uređajima. Karakteristike sustava: Callback funkcije za događaje Pristup hardverskim komponentama na visokoj razini Više vrsta markera o Image targets o Multi targets o Frame markers Interakcija sa stvarnim svijetom o Virtual buttons - 8 -
4.Usporedba sustava Sve usporedbe koje se provode, provode se po nekim kriterijima, pa tako i ova. Nakon implementacije jednostavnih primjera u svakom od tri sustava, uspoređujemo ih po slijedećim kriterijima: Jednostavnost korištenja Prenosivost Praćenje o Brzina prikaza virtualnog objekta o Nagib markera o Parcijalan prikaz markera o Jedan marker o Više markera o Udaljenost markera od kamere Izrada vlastitih markera Sposobnost praćenja markera o Danje svijetlo o Mrak - 9 -
4.1. ARToolKit 4.1.1.Jednostavnost korištenja Za korištenje ovog sustava, potrebno je skinuti software sa weba i instalirati ga na računalo, te praktički odmah možemo krenuti sa izradom aplikacija. Ako na računalu već imamo instaliran Unity, za njega također postoji podrška, pa i pomoću njega možemo izraditi aplikacije. Na stranicama Artoolworks-a postoje i upute za skidanje, pokretanje i izradu jednostavne aplikacije, što omogućuje jako brzu izradu testne aplikacije, ali i pomoć pri izradi vlastitih, kompliciranijih aplikacija. 4.1.2.Prenosivost ARToolKit omogućuje prijenos na ios, Android, Linux i Windows platforme, a koristi se i za izradu web aplikacija, iz čega možemo zaključiti da ima jako široku primjenu. 4.1.3.Praćenje 4.1.3.1.Brzina prikaza virtualnog objekta Nakon postavljanja markera pred kameru, virtualni objekt se trenutno prikazuje na ekranu. 4.1.3.2.Nagib markera Sustav jako dobro prati markere koje postavimo u vidokrug kamere, a do nestanka virtualnog objekta dolazi tek kod kuteva većih od 86-87 stupnjeva. 4.1.3.3.Parcijalan prikaz markera Čim maknemo marker iz vidokruga kamere ili djelomično prekrijemo sliku koju kamera vidi, virtualni objekt se briše. Marker mora cijelo vrijeme biti vidljiv da bi sustav radio kako treba. Ovaj problem nestaje ako koristimo složene markere. - 10 -
4.1.3.4.Broj markera Sustav podržava jedan ili više markera, te složene markere sastavljene od više jednostavnih markera. Slika 4. Prikaz virtualnog objekta u ARToolKit aplikaciji Slika 5. Prikaz dva virtualna objekta istovremeno u ARToolKit aplikaciji 4.1.3.5.Udaljenost markera od kamere Pod uvjetima dobrog osvjetljenja i markera postavljenog okomito na kameru, iscrtavanje virtualnog objekta prestaje nakon 2,87 metara. - 11 -
4.1.4.Izrada vlastitih markera Omogućena je i izrada vlastitih markera preko web-alata ili alata dobivenih uz sam ARToolKit. Jedini uvjet da bi slika bila marker je crni okvir, koji služi kao granica markera. Unutar crnog okvira možemo stavljati različite uzorke ili slike koje želimo koristiti za praćenje ili koristeći web-kameru uslikati izrađeni marker i koristiti ga u aplikaciji koju izrađujemo. 4.1.5.Sposobnost praćenja markera Tijekom dana sustav jako dobro prati marker i iscrtava virtualni objekt na ekranu bez ikakvih problema. Kod slabijeg osvjetljenja, postoje mali problemi kod učitavanja i praćenja, ali sustav ipak funkcionira. 4.2. D'Fusion 4.2.1.Jednostavnost korištenja Nešto kompliciranije postavljanje u odnosu na ARToolKit, ali svejedno prilično jednostavno. Količina informacija za postavljanje i implementaciju koja se nalazi na webu sasvim je dovoljna da prosječnog korisnika informira o korištenju ovog sustava. Također postoji podrška za Unity. 4.2.2.Prenosivost Sustav D'Fusion nam omogućuje izradu aplikacija za Android, iphone i ipad, Windows, te Linux, što pokriva većinu uređaja na današnjem tržištu, te možemo zaključiti da ima svestranu primjenu. 4.2.3.Praćenje 4.2.3.1.Brzina prikaza virtualnog objekta Virtualni objekt se pokazuje odmah pri postavljanju markera u vidokrug kamere. Brzina prikaza je veća ako marker pozicioniramo uspravno i pod pravim kutom u odnosu na kameru. - 12 -
4.2.3.2.Nagib markera Slično kao i kod ARToolKit-a, slika nestaje kada marker nagnemo više od 86-87 stupnjeva, a to je jako dobra funkcionalnost. Ako u tom položaju izgubimo sliku virtualnog objekta, moramo vratiti marker u početni položaj kako bi se iscrtavanje ponovilo, ali to je prihvatljivo. 4.2.3.3.Parcijalan prikaz markera Sustav podržava parcijalan sustav markera zbog složenije slike koju markeri koriste, tako da nakon što kamera uhvati marker i sustav iscrtava virtualni objekt, dio markera možemo prekriti rukom ili čak pomaknuti izvan vidokruga kamere, a virtualni objekt će i dalje biti prikazan. 4.2.3.4.Broj markera Sustav podržava jedan ili više markera. 4.2.3.5.Udaljenost markera od kamere Udaljenosti veće od 2,28 metara su prevelike da bi sustav vidio marker i iscrtavao virtualni objekt, stoga nakon početka praćenja, kretanje markera moramo ograničiti na udaljenosti do 2,28 metara. 4.2.4.Izrada vlastitih markera Sustav na jednostavan način omogućava izradu vlastitih markera. Slike moraju biti oblika kvadrata i to je jedino ograničenje koje postoji. Sliku koju želimo koristiti stavimo ispred kamere i u par koraka tu sliku postavimo kao jedan od markera koje trenutna implementacija koristi, te možemo krenuti sa iscrtavanjem objekata. Kako nismo ograničeni crnim okvirom tijekom izrade markera, osim slika, markeri mogu biti predmeti kao što su knjige ili kutije, pa čak i jastuci ili bilo kakvi predmeti koji na sebi imaju neki uzorak pogodan za tako nešto. - 13 -
4.2.5.Sposobnost praćenja markera Pri dobrom osvjetljenju, sustav jako dobro prati markere i pravilno iscrtava objekte koje ja namijenio za iste te markere. Slabije osvjetljenje umanjuje funkcionalnost sustava, ali sustav i dalje radi. Slika 6. Izrada vlastitog markera unutar D'Fusion sustava Slika 7. Prikaz virtualnog objekta u D'Fusion aplikaciji - 14 -
4.3. Vuforia 4.3.1.Jednostavnost korištenja Od sva tri sustava koji su opisani u ovom završnom radu, Vuforia je najsloženija za korištenje. Potrebno je skinuti i instalirati veću količinu software-a nego za ostale sustave, ali same upute za korištenje i implementaciju su jednako dobre kao i kod druga dva sustava. Kao i za druga dva sustava, imamo podršku za Unity. 4.3.2.Prenosivost Aplikacije razvijene sustavom Vuforia prenosive su na Android i iphone, čime je korištenje tih aplikacija ograničeno na pametne telefone. 4.3.3.Praćenje 4.3.3.1.Brzina prikaza virtualnog objekta Virtualni objekt se prikazuje odmah, kao i kod ostalih sustava, te možemo zaključiti da nijedan sustav nema nikakvih problema s učitavanjem markera. 4.3.3.2.Nagib markera Kod ovog sustava, virtualni objekt se gubi kod nešto manjeg nagiba od otprilike 80 stupnjeva, ali to je i dalje jako dobra funkcionalnost. Slika 8. Target Managment System za izradu markera za sustav Vuforia 4.3.3.3.Parcijalan prikaz markera Sustav podržava parcijalno prikazivanje markera. Nakon što se marker učita i počinje se prikazivati objekt koji smo zadali sustavu,možemo maknuti dio markera iz ekrana ili ga čak dijelom sakriti, a sustav će i dalje iscrtavati objekt. - 15 -
4.3.3.4.Broj markera Sustav podržava jedan ili više markera, pa čak i kompleksne markere složene od više markera, čime se ovaj sustav ističe. 4.3.3.5.Udaljenost markera od kamere Sustav ima bolje performanse od druga dva koja smo testirali, pa se slika gubi tek na udaljenostima većima od 3.23 metara. 4.3.4.Izrada vlastitih markera Moguće je izraditi vlastite markere od bilo koje slike koju korisnik želi, s čime je Vuforia u prednosti u odnosu na ostale sustave. Kako je potrebno uploadati slike na Internet prije uporabe, jer Vuforia koristi Target Managment System za spremanje markera za trenutnu aplikaciju, izrada markera nije sasvim jednostavna, ali kao sliku možemo staviti bilo što. Neki od primjera su: naslovnica knjige, uzorak na pokućstvu ili fotografije. Što kompleksnije uzorak izgleda, sustav ga lakše prati, pa je bolje odabrati uzorke koji ljudskom oku izgledaju komplicirano i detaljno, jer to kameri daje više točaka za usporedbu sa markerom u bazi podataka. 4.3.5.Sposobnost praćenja markera Po danjem svijetlu sustav savršeno prati markere i pravilno iscrtava virtualne objekte. U uvjetima slabijeg osvjetljenja, dolazi do malih problema kod učitavanja markera, ali sustav i dalje radi. Slika 9. Korištenje Vuforia sustava pomoću pametnog telefona - 16 -
5.Usporedba sustava 5.1.Konačna usporedba Usporedbom sustava možemo primijetiti da postoje neke sličnosti i neke razlike. Zbog jednostavnosti pregleda, rezultate ćemo prikazati tablično. Jednostavnost korištenja opisuje težinu postavljanja sustava i implementiranje aplikacija u njemu. Prenosivost nam govori o platformama koje su podržane za distribuciju aplikacija pojedinog sustava. Kod praćenja, pratimo brzinu prikaza virtualnog objekta nakon što kameri predočimo marker, nagib markera(u stupnjevima) kod kojeg se slika virtualnog objekta gubi, podržava li sustav parcijalan prikaz markera kod iscrtavanja objekata, broj markera koji istovremeno mogu biti predočeni kameri, te udaljenost markera i kamere pri kojoj se slika virtualnog objekta gubi. Gledamo i da li je moguća izrada vlastitih markera za pojedine sustave kao jedan od kriterija. Posljednji kriterij je sposobnost praćenja markera, za što imamo dva slučaja: danje svijetlo i slabije osvjetljenje. Na kraju imamo konačne ocjene za sve sustave, koje predstavljaju zbroj ocjena za svaki sustav po navedenim kriterijima. Za neke kriterije ocjene će biti u rasponu od 1 do 10, gdje je 10 najbolja ocjena, a 1 najgora. Tablica 1. Tablica usporedbe kriterija SUSTAV ARToolKit D'Fusion Vuforia Jednostavnost 10 9 7 korištenja Prenosivost 9 10 6 PRAĆENJE Brzina prikaza 10 10 10 virtualnog objekta Nagib markera ~86 ~86 ~80 Parcijalan prikaz 1,10* 10 10 markera Broj markera 9 9 10 Udaljenost markera 2.87 metara 2.28 metara 3.23 metara od kamere** Izrada vlastitih 7 9 10 markera Sposobnost praćenja 10 10 10 markera UKUPNA OCJENA 8.875 9.625 9 *1 za jednostavne markere,10 za složene;složeni markeri rješavaju problem parcijalnog prikaza ** za ARToolKit i D'Fusion je korištena web-kamera, a za Vuforiu je korištena kamera sa Samsung Galaxy Nexusa - 17 -
5.2.Final comparison For ease of comparison, the result are displayed in a table. Ease of use describes the difficulty of setting up the software and implementing applications in it. Mobility shows us how well we can distribute the finished applications and how many platforms the software supports. While tracking, we look at the speed of drawing the virtual object, the angle of the marker where the tracking is lost, what happens when there is only a partial view of the marker, amount of markers the application can follow and the distance between the camera and the marker where the virtual object is lost. We also observe if each software has the ability to make custom tracking images and the ability to track under different light conditions. In the last row, we have the sum of scores that show the final mark for each software. The scores for each criteria ranges from 1 to 10; 10 being the best and 1 being the worst mark. Tablica 2. Software comparison overview SYSTEM ARToolKit D'Fusion Vuforia Ease of use 10 9 7 Mobility 9 10 6 TRACKING Speed of drawing 10 10 10 the virtual object Marker angle ~86 ~86 ~80 Partial marker 1,10* 10 10 display Amount of markers 9 9 10 Distance from 2.87 meters 2.28 meters 3.23 meters marker to camera** Custom marker 7 9 10 Ability to track 10 10 10 FINAL MARK 8.875 9.625 9 * 1 for simple markers,10 for complex; complex markers solve the problem of partial marker display ** ARToolKit and D'Fusion use a webcam; Vuforia uses the Samsung Galaxy Nexus camera - 18 -
6.Zaključak Usporedbom sustava za proširenu stvarnost po zadanim karakteristikama, dobili smo zanimljive rezultate. Sva tri sustava su daleko naprednija od većine trenutno dostupnih sustava, a iako ne postoji prevelika razlika u njihovoj kvaliteti, ta razlika je ipak primjetna. Svaki od sustava ima neke prednosti, ali i nedostatke kada ih međusobno usporedimo. Vuforia nam pruža najbolju funkcionalnost i idealan je za izradu vlastitih markera, ali njegova ograničenost na pametne telefone,tj. nedostatak distribucije na ostale platforme, njegova je glavna mana. D'Fusion ima ukupno najveću ocjenu, ali što zbog kamere koja je korištena, što zbog samog sustava, udaljenost markera od kamere na kojoj se iscrtava virtualni objekt je najmanja od sva tri sustava. Isto tako, u odnosu na sustav Vuforia, njegova sposobnost izrade markera je nešto slabija, ali opet jako dobra, te postoje minimalna ograničenja kod izrade markera. ARToolKit je također vrlo dobar sustav i puno je jednostavniji za korištenje od druga dva, te je moguće vrlo brzo izraditi vlastitu implementaciju aplikacije za proširenu stvarnost. Omogućuje nam bolju udaljenost praćenja u odnosu na D'Fusion koristeći istu kameru i jednake uvjete tijekom praćenja. Mogućnost izrade markera je ograničena crnim okvirom koji se mora nalaziti na svakom markeru koji sustav koristi. Zbog ovoga dolazi do prestanka iscrtavanja virtualnog objekta kada dio crnog okvira prekrijemo ili maknemo iz vidokruga kamere. Ovaj problem možemo riješiti izradom složenog markera, sastavljenog od više jednostavnih markera. Konačno, možemo zaključiti da sva tri sustava pružaju solidnu funkcionalnost za izradu aplikacija proširene stvarnosti. Korištenje bilo kojeg sustava ima svoje prednosti i mane, pa konačan odabir sustava koji se koristi za izradu aplikacija ostaje na krajnjem korisniku. - 19 -
7.Literatura [1] Azuma,R., Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6, A Survey of Augmented Reality; Hughes Research Laboratories, August 1997 [2] Azuma,R., Recent Advances in Augmented Reality [3] https://developer.qualcomm.com/mobile-development/mobiletechnologies/augmented-reality [4] http://www.t-immersion.com/augmented-reality [5] http://www.artoolworks.com/ [6] http://en.wikipedia.org/wiki/augmented_reality [7] http://hotlab.fer.hr/hotlab/repozitorij_referenci - 20 -
8.Naslov, sažetak i ključne riječi Usporedba sustava za proširenu stvarnost U radu su opisana tri sustava za proširenu stvarnost i uspoređena po kriterijima funkcionalnosti. Za svaki sustav je implementirana jednostavna aplikacija i testirana po zadanim kriterijima. Nakon određivanja vrijednosti kriterija za sve sustave i dodjeljivanja ocjena za svaki kriterij, napravljen je ukupni zbroj ocjena i sustavi su rangirani po njima slijedećim redoslijedom: 1.D'Fusion, 2.Vuforia 3.ARToolKit Usporedbom sustava je pokazano da svaki sustav ima prednosti i nedostatke u odnosu na druga dva sustava, te da je korištenje konkretnog sustava ovisno o krajnjem korisniku i potrebama koje korisnik zahtijeva od sustava koji koristi. Ključne riječi: ARToolKit, D'Fusion, Vuforia, ARToolWorks, Qualcomm, Total Immersion, proširena stvarnost, virtualni objekti, markeri - 21 -
Augmented reality software comparison This thesis describes three augmented reality software solutions and shows their comparison by different criteria. A simple application was implemented and then tested by the given criteria for each software. After the criteria were determined for each software application and each criteria was paired with a score, the average mark was calculated and the software solutions were ranked in the following order: 1.D'Fusion, 2.Vuforia 3.ARToolKit The comparison of software showed that while each system has advantages and disadvantages when compared to the other two, the choice of which software to use in the creation of an application lies in the hands of the end user and depends on his needs. Keywords: ARToolKit, D'Fusion, Vuforia, ARToolWorks, Qualcomm, Total Immersion, augmented reality, virtual objects, markers - 22 -