Что такое «живая ЗD-метка»?
Речь пойдет о собственной разработке дополненной реальности российской компании EligoVision. «Живая ЗD-метка» представляет собой специальное изображение, которое наносится практически на любую поверхность, например бумагу, и является визуальным идентификатором виртуальных графических (2D или 3D) моделей. Если вы поднесете «живую 3D-метку» к веб-камере, на экране монитора появится 3D- модель, анимация или видео. Изображение, которое закодировано в метке, станет объемным. Создание и использование таких меток, которые можно наносить почти на любые объекты реального мира, является одним из основных направлений в разработке дополненной реальности. Преимущество этого метода заключается в том, что «живые 3D-метки» имеют четко определенную геометрическую форму и потому проще распознаются камерами - например, веб-камерами компьютеров или камерой коммуникатора. Поскольку при создании дополненной реальности именно камера устройства выполняет функции глаз компьютерной системы, точность ее восприятия и передачи информации имеет решающее значение для успешной работы программы. После того как в компьютер поступят данные о считанной метке, запускается специальная программа, воспроизводящая информацию, в нее заложенную. Например, если вы продемонстрировали камере своего ноутбука метку, нанесенную на упаковку компьютерной игры, вы увидите трейлер или объемные модели главных героев, а если поднесете обложку музыкального CD, услышите отрывок песни.
Внутри метки!
По рамке 3D-метки камера определяет, какой именно маркер перед ней находится и какую ориентацию в пространстве относительно камеры он имеет. Картинки внутри рамки, а точнее - их количество и расположение, информируют программу о том, какая именно модель защита внутри метки и какое именно изображение должно выводиться на экран. Как правило, метка является черно-белой, но может быть и цветной. Периметр метки обозначен линиями, внутри его находится белый квадрат с черной картинкой или, наоборот, черный квадрат с белой картинкой. Очень важно, чтобы рамка была максимально четкой и контрастной по сравнению с остальными окружающими ее объектами, поскольку именно она передает камере информацию о положении метки. Существуют разные способы повышения точности кодирования такой информации. Например, технологическое решение EligoVision - рамка из четырех линий и четырех точек в углах квадрата. Эти точки являются опорными, и именно с их помощью система определяет положение метки перед веб-камерой.
Как воспроизводится изображение!
Считывание информации и построение картинки осуществля-ется с помощью программы, записанной на жестком диске компьютера, последовательно в несколько этапов. Сначала камера передает системе информацию о том, что находится перед ней. Программа анализирует каждый кадр в поисках имеющегося в нем шаблона - рамки метки. Поскольку видеопоток передается в формате 2D, то и найденная рамка воспринимается программой как 2D-контур. Когда рамка будет распознана, программа начинает считывать информацию с массива точек внутри рамки - на этом этапе она «понимает», что именно ей надо воспроизвести на экран, какую виртуальную модель наложить на видеопоток. После этого программа строит в трехмерной системе координат ЗD-модель, определяет ее расположение, в зависимости от ориентации метки, расположенной перед камерой, воспроизводит 2D- или ЗD-картинку на эк ране. Поскольку теперь модель на экране «привязана» к метке, ею можно управлять. Если мы повернем или наклоним метку, модель поведет себя соответственно.
Как создаются виртуальные миры!
В качестве зашитой в метке и программе модели могут выступать самые различные объекты - например, архитектурное сооружение. Если в вашем распоряжении есть метка, содержащая визуальную информацию о таком здании, вы сможете рассмотреть его, вращая метку перед камерой ноутбука. В соответствии с этим будет меняться ориентация объекта в пространстве.
Для создания данной модели потребуется ряд фотографий здания, снятого со всех сторон, в том числе сверху. Затем в программе ЗD-моделирования разрабатывается каркас модели - в нашем случае архитектур ного объекта - с соблюдением всех пропорций. Затем на модель накладываются текстуры: стены, крыша, ступени, окна, декоративные элементы и так далее, до тех пор, пока не будет достигнута максимальная реалистичность. Отдельно рассчитывается масштабирование, поскольку размер модели на экране зависит от размера метки. Но здание - объект неподвижный, значительно сложнее обстоит дело с динамическими объектами. На нашем DVD вы найдете уникальную игру, в которой вам надо провести по лабиринту шарик. Управлять им нужно как раз с помощью 3D-метки на обложке журнала. Именно такую метку разработали специалисты компании ELigoVision для нашей игры. У них не было под руками фотографий, не было и возможности посмотреть, как именно двигаются объекты - они создавали игровой мир с нуля. Поскольку в данном случае этот мир является лабиринтом, разработчики начали с того, что нарисовали его от руки и затем использовали наброски для создания мира. После этого с помощью специальных алгоритмов были рассчитаны движения шарика, который игроку предстоит провести через компьютерный лабиринт. Было смоделировано действие физических законов реального мира, поэтому шарик ведет себя совершенно естественно. Если вы наклоните метку вправо, то и шарик покатится вправо, если все время будете держать метку наклоненной, то и шарик будет скатываться вниз. По окончании процесса моделирования виртуальный мир «упаковывается» в специальную программу-контейнер, которая затем «записывается» на конкретное изображение на метке.
| 
