Спосіб та програмне забезпечення для генерації освітлення та тіней об’єктів доповненої реальності
| dc.contributor.advisor | Сулема, Євгенія Станіславівна | |
| dc.contributor.author | Дробот, Олександр Олександрович | |
| dc.date.accessioned | 2019-04-11T10:41:51Z | |
| dc.date.available | 2019-04-11T10:41:51Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstracten | Topicality. Recently, there has been a rapid development of technologies of augmented reality. According to Gartner's forecast, the application market, using elements of the augmented reality, will increase annually, due in particular to the emergence of new applications, including engineering. In engineering, the augmented reality will be used to improve the level of security and working conditions with real technical objects, for example, by imposing text instructions, graphic warnings, additional images on real hardware images that are observed by the worker through augmented reality devices. Therefore, the quality of display of elements of the augmented reality is an actual task. An analysis of the existing algorithms for generating illumination of augmented reality showed that all analyzed algorithms have their disadvantages, in particular, they do not allow the generation of lighting on the basis of the environment. Therefore, in this paper, proposed an improved way of generating illumination and shadows of objects of the augmented reality, which solves the problems found in the analyzed algorithms. The object of research in this paper is the process of generating lighting and the shadows of objects of augmented reality. The subject of the study is the ways and means of generating the illumination and shadows of the objects of the augmented reality. The purpose of the study is to analyze the existing ways of generating lighting and shadows of the objects of the augmented reality, their properties, features, and the subsequent creation of their own method. Research methods. Methods of computer modeling, statistical and empirical methods are used in this work. The scientific novelty: 1. An improved way of generating illumination and shadows of the objects of augmented reality is proposed, which, unlike the existing methods, uses the collection of data on the level of ambient lighting to determine the dominant light direction and generates the shadow of the augmented reality object according to this dominant light. 2. The modified Light Estimation algorithm is proposed, which, unlike the basic Light Estimation algorithm, allows to calculate the level of illumination for objects of the augmented reality. The practical value of the work is to increase the quality of the visualization of the objects of the augmented reality. Test work. The main provisions and results of work were reported and discussed at the Xth International Conference of Masters and Postgraduates "Applied Mathematics and Computer", PMK-2018. Structure and scope of work. The master's dissertation consists of an introduction, five sections, conclusions and appendices. In the introduction, we describe the field of application and the scope of the developed method. In the first section, an analysis of existing software solutions for the use of the augmented reality, as well as methods and algorithms for generation of lighting for objects of the complement of reality was conducted. The second section describes the created way of generating the illumination and shadows of the objects of the complemented reality and describes the algorithm of the work of the developed method. The third section describes the software architecture, describes the set of software tools that are required to create the method. In the fourth section, the results of the method work were analyzed, examples of work of the method are given, as well as comparison of the developed method with the existing ones. The fifth section presents the construction of a business model that justifies the feasibility of the software and predicts its potential profitability in the future. The results of work are analyzed in the conclusions. The work is done on 80 sheets, contains a link to the list of used literary sources. | uk |
| dc.description.abstractru | Актуальность. В последнее время наблюдается стремительное развитие технологий дополненной реальности. Согласно прогнозу агентства Gartner рынок приложений, использующих элементы дополненной реальности, ежегодно расширяться, в частности, за счет появления новых областей применения, в том числе, в инженерии. В инженерных задачах дополненная реальность будет применяться для улучшения уровня безопасности и условий работы с реальными техническими объектами, например, путем наложения текстовых инструкций, графических предупреждений, дополнительных изображений на реальные изображения технического оборудования, которое наблюдает рабочий через устройства дополненной реальности. Поэтому качество отображения элементов дополненной реальности является актуальной задачей. Анализ существующих алгоритмов генерации освещения дополненной реальности показал, что все проанализированные алгоритмы имеют свои недостатки, в частности, они не позволяют генерировать освещения на основе окружающей среды. Поэтому в данной работе предлагается усовершенствованный способ генерации освещения и теней объектов дополненной реальности, который решает проблемы, выявленные в проанализированных алгоритмах. Объектом исследования в данной работе является процесс генерации освещения и теней объектов дополненной реальности. Предметом исследования являются способы и средства генерации освещения и теней объектов дополненной реальности. Целью исследования является анализ существующих способов генерации освещения и теней объектов дополненной реальности, их свойств, особенностей с последующим созданием собственного образа. Методы исследования. В работе используются методы компьютерного моделирования, статистические и эмпирические методы. Научная новизна работы: 1. Предложен усовершенствованный способ генерации освещения и теней объектов дополненной реальности, который в отличие от существующих способов использует сбор данных об уровне освещения окружающей среды для определения доминирующего направления света, согласно которому генерируется тень объекта дополненной реальности. 2. Предложен модифицированный алгоритм Light Estimation, который в отличие от базового алгоритма Light Estimation позволяет вычислять уровень освещения для объектов дополненной реальности. Практическая ценность работы заключается в увеличении качества отображения объектов дополненной реальности. Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Х научной конференции магистрантов и аспирантов «Прикладная математика и компьютинг» ПМК-2018. Структура и объем работы. Магистерская диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Во введении приведена охарактеризованы область применения и область применения разработанного способа. В первой главе проведен анализ существующих программных решений для использования дополненной реальности, а также способы и методы для генерации освещения для объектов дополненной реальности. Во втором разделе описано создан способ генерации освещения и теней объектов дополненной реальности и описан алгоритм работы разработанного способа. В третьем разделе описано архитектуру программного обеспечения, описано набор программных средств, которые необходимы для создания образа. В четвертом разделе были проанализированы результаты работы способа, приведены примеры работы способа, а также сравнение разработанного способа с существующими. В пятом разделе приведена построение бизнес-модели, обосновывает целесообразность реализованного программного обеспечения прогнозирует его потенциальную прибыльность в будущем. В выводах проанализированы полученные результаты работы. Работа выполнена на 80 листах, содержит ссылки на список использованных литературных источников. Ключевые слова: дополненная реальность, компьютерная графика, обработка изображений. | uk |
| dc.description.abstractuk | Актуальність. Останнім часом спостерігається стрімкий розвиток технологій доповненої реальності. Згідно з прогнозом агенції Gartner ринок застосунків, що використовують елементи доповненої реальності, щорічно розширюватиметься, зокрема, за рахунок появи нових галузей застосування, в тому числі, в інженерії. В інженерних задачах доповнена реальність буде застосовуватись для покращення рівня безпеки та умов роботи з реальними технічними об’єктами, наприклад, шляхом накладання текстових інструкцій, графічних попереджень, додаткових зображень на реальні зображення технічного обладнання, яке спостерігає робітник через пристрої доповненої реальності. Тому якість відображення елементів доповненої реальності є актуальною задачею. Аналіз існуючих алгоритмів генерації освітлення доповненої реальності показав, що всі проаналізовані алгоритми мають свої недоліки, зокрема, вони не дозволяють генерувати освітлення на основі навколишнього середовища. Тому у даній роботі пропонується вдосконалений спосіб генерації освітлення та тіней об’єктів доповненої реальності, який вирішує проблеми, виявлені у проаналізованих алгоритмах. Об’єктом дослідження в даній роботі є процес генерації освітлення та тіней об’єктів доповненої реальності. Предметом дослідження є способи та засоби генерації освітлення та тіней об’єктів доповненої реальності. Метою дослідження є аналіз існуючих способів генерації освітлення та тіней об’єктів доповненої реальності, їх властивостей, особливостей з подальшим створенням власного способу. Методи дослідження. В роботі використовуються методи комп’ютерного моделювання, статистичні та емпіричні методи. Наукова новизна роботи: 1. Запропоновано удосконалений спосіб генерації освітлення та тіней об’єктів доповненої реальності, який на відміну від існуючих способів використовує збір даних про рівень освітлення оточуючого середовища для визначення домінуючого напряму світла, згідно з яким генерувати тінь об’єкту доповненої реальності. 2. Запропоновано модифікований алгоритм Light Estimation, який на відміну від базового алгоритму Light Estimation дозволяє обчислювати рівень освітлення для об’єктів доповненої реальності. Практична цінність роботи полягає у збільшенні якості відображення об’єктів доповненої реальності. Апробація роботи. Основні положення і результати роботи доповідалися та обговорювалися на Х науковій конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2018. Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, п’яти розділів, висновків та додатків. У вступі наведена охарактеризовано галузь використання та сферу застосування розробленого способу. У першому розділі проведено аналіз існуючих програмних рішень для використання доповненої реальності, а також способи та алгоритми для генерації освітлення для об’єктів доповненої реальності. У другому розділі описано створений спосіб генерації освітлення та тіней об’єктів доповненої реальності та описано алгоритм роботи розробленого способу. У третьому розділі описано архітектуру програмного забезпечення, описано набір програмних засобів, які необхідні для створення способу. У четвертому розділі були проаналізовані результати роботи способу, наведені приклади роботи способу, а також порівняння розробленого способу з існуючими. У п’ятому розділі наведена побудова бізнес-моделі, що обґрунтовує доцільність реалізованого програмного забезпечення та прогнозує його потенційну прибутковість у майбутньому. У висновках проаналізовано отримані результати роботи. Робота виконана на 80 аркушах, містить посилання на список використаних літературних джерел. | uk |
| dc.format.page | 100 c. | uk |
| dc.identifier.citation | Дробот, О. О. Спосіб та програмне забезпечення для генерації освітлення та тіней об’єктів доповненої реальності : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Дробот Олександр Олександрович. – Київ, 2018. – 100 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/27141 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject | доповнена реальність | uk |
| dc.subject | комп’ютерна графіка | uk |
| dc.subject | обробка зображень | uk |
| dc.subject | augmented reality | uk |
| dc.subject | computer graphics | uk |
| dc.subject | image processing | uk |
| dc.subject.udc | 004.932 | uk |
| dc.title | Спосіб та програмне забезпечення для генерації освітлення та тіней об’єктів доповненої реальності | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Drobot_magistr.pdf
- Розмір:
- 3 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 9.1 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: