Upotreba tehnologije proširene stvarnosti (augmented reality) u prikazu nekadašnje gradske celine – faza III

Analiza

Za ovaj prikaz odabrane su nijanse očitane kao kontrast sa crno-belih fotografija (slika 1). Budući da je objekat renoviran u međuratnom periodu, odnosno pre izuma fotografije u boji, njegov kolorit je nepoznat (stari opisi ili grafički prikazi u boji takođe nisu pronađeni). Veličina modela i njegova geometrijska složenost (uz neke dodate teksture) je na odgovarajućem nivou budući da program nije ni malo kočio (slika 2).

model 3konačno1

Prilikom rada, uočen je problem pomeranja osnove u odnosu na ugao posmatranja (slike 3,4).

konačno2  konačno3

Nestajanje modela je potvrđeno na prethodno utvrđenoj radzaljini od 17/18m (slika 5). Kao što je napomenuto, model će uvek biti postavljen ispred svega u okruženju, jer očitava samo horizontalnu površ, ne i vertikalne za ograničenja (slika 6). S tim u vezi, posmatranje modela nije isto iz svakog ugla. Primenivši ovo na odbačen objekat u nizu prikazan u drugoj fazi rada, njega je potencijalno verodostojnije sagledati ukoliko je on najbliži posmatraču.

konačno4konačno5

Sređivanjem priloga, dobija se nešto bolja vizura, u stilu stare fotografije.

konačno6

Zaključak – primena metode za prikaz nekadašnje gradske celine

Mana ovog metoda prikazivanja ostaje vizuelizacija. Sledi da je prikazivanje odnosa dimenzija postojećeg i dodatog elementa najbolja upotreba ove metode. Ona se može iskoristiti i za ubacivanje nekadašnjih urbanih elemenata poput zelenila na nekadašnjem Miletićevom trgu ili spomenika Svetom Trojstvu pored napomenutog zelenila ili čak tramvaja koji je prolazio kroz recimo Železničku ili Zmaj Jovinu ulicu. Takođe, prikazivanje uličnog fronta nije moguće. Upotrebom samo ovog programa nije moguće postići zadovoljavajuć rezultat sagledavanja nekadašnjeg stanja u celini.

Upotreba tehnologije proširene stvarnosti (augmented reality) u prikazu nekadašnje gradske celine – faza II

Prvi korak – isprobavanje programa

Kao što je napomenuto, program augment koristi markerless AR tehnologiju, kojom se model direktno ubacuje u okruženje. Pravljenje naloga daje na korišćenje besplatnu trial verziju koja traje 14 dana. Program u kome se radi doređivanje modela je skečap, zbog njegove brzine i jednostavnosti korišćenja. Završen model se importuje kao kmz fajl i ubacuje u biblioteku modela u programu, kada se određuju merne jedinice (za rad će biti izabrani cm i m). Uz prevlačenje modela i njegovo ubacivanje direktno sa sajta, moguće je i skinuti skečap ekstenziju za augment koja ima istu svrhu. Na andriod uređaju preuzima se sama augment aplikacija. Koristeći kameru na uređaju, aplikacija traži ravnu površ na kojoj će da postavi koordinatni sistem i model. Nakon postavljanja modela manipulacije koje su dozvoljene su: njegovo pomeranje po ravni koja je skenirana, njegovo skaliranje (faktor od 0,25 do 4 puta) i okretanje. Takođe, klikom na model pokazuju se njegove dimenzije. Na početku za aplikaciju je potrebno biti onlajn, a za oflajn rad potrebno je preuzeti modele preko programa.

Prvo se ispituje funkcionalnost AR tehnologije u enterijeru, sa parametrima: jednostavna kontaktna površina, model bez boje i bez teksture, veće složenosti i broja poligona (slika 1). Sledi isprobavanje na otvorenom prostoru, ovaj put sa većim dimenzijama (m umesto cm) i dodavanjem boja (slike 2,3). Poslednja faza je ispitivanje tekstura (u ovo spada i stavljanje stakla na prozore da bi se i providnost ispitala) i detaljnije isprobavanje mogućnosti programa (slike 4, 5, 6, 7, 8).

slika1 slika2 slika3slika4slika5slika6slika7slika8

Zaključci – orbitiranje oko modela je na dobrom nivou, udaljavanje i približavanje modelu takođe (mogu se sagledavati i detalji modela); model ostaje kvalitetno zakačen za željeni deo ravni (slučajevi samostalnog pomeranja modela tj klimanja su primetniji na većim površinama, ali nisu mnogobrojni); zbog povećanja dimenzija modela i dodavanja tekstura dolazi do zapucavanja programa i potrebno je opet skenirati površ; postoje podešavanja osvetljenja (bez, ambijentalno i HDR okruženje), međutim to ne pravi veliku promenu tako da model ostaje na vizuelno neadekvatnom nivou; rotiranje i skaliranje modela se vrši na isti princip tako da je iz nekih uglova teže uraditi ono što je u datom trenutku potrebno; deo modela (sedlasta površ, donji deo zaobljene kupole iznad tambura) se nije sačuvao u kmz fajlu

Drugi korak – modelovanje probnih modela željenih objekata

nekad beše

Cilj je prikazivanje nekadašnjih objekata u centru Novog Sada. S tim u vezi, za inspiraciju je poslužila fejsbuk stranica ‘Stare fotografije Novog Sada’, sa koje je preuzet materijal. Prvi odabran objekat je apoteka porodice Grosinger (broj 1 na slici 9, slika 10) koja je stajala uz rimokatoličku Crkvu Imena Marijinog (katolička porta). Iako je srušena nakon Drugog svetskog rata, uzet je njen stariji izgled početkom 20og veka (zbog jednostavnijeg modelovanja i većeg broja nađenih fotografija). Apoteka je odabrana zato što je slobodnostojeći objekat i zato što njen bivši gabarit nije zauzet drugim objektom. Na današnjem mestu se tu nalaze zelena površina, mapa centra za slepe i slabovidne osobe i pojedine trafike.

oko 1900model 1

Objekat je pravougaone osnove, pri čemu je šira dimenzija procenjena na 30m, što pravi odličnu priliku za isprobavanje programa. Model je isprva jednostavan – dodati su samo međuspratni i potkrovni venac, karakterističan element na fasadi i nasumični prozori (slika 11). Promene modela zavisiće od rezultata dobijenih ubacivanjem istog u gradsko okruženje.

Drugi odabrani objekat za modelovanje je bivša zgrada Matice Srpske (broj 2 na slici 9, slika 12). Na njenom mestu se danas nalazi Ulica Modene, tačnije njen deo zauzet kafićima i njihovim baštama. Ključna stvar je da je ovo objekat u nizu, pa je fokus na fasadi i time se ispituje mogućnost ujednačavanja modela sa postojećim stanjem na višem nivou.

Maticamodel 2

Objekat je takođe jednostavno modelovan, sa samo rizalitom, vencima i krovnim elementom (slika 13). Promene će takođe zavisiti od dobijenih rezultata ubacivanja modela u gradsko okruženje.

Treći korak – ubacivanje probnih modela u željeno okruženje

Model je moguće uspešno postaviti pored porte (slika 16). Zbog veličine modela, problem predstavlja pokušaj njegovog preciznog naštimavanja. Takođe je zbog velikih dimenzija veća osetljivost modela u pokušaju njegovog pomeranja. Zapucavanje programa i potreba restartovanja procesa su retki. Osvetljenje i senke su u neku ruku dobro postavljene (vidi se najbolje na slici 15, pošto izvor svetlosti dolazi sa desne strane). Problem predstavlja maksimalna udaljenost koja ograničava prikaz modela (slika 15 takođe). Naime, duža strana osnove, koja je 30m dugačka, nije se prikazala u potpunosti, već do otprilike polovine. Ovo znači da maksimalna udaljenost prikazane tačke modela od skenirane površi iznosi oko 16m (model je naknadno pomeran da bi položaj bio precizniji), a od korisnika odnosno kamere ta udaljenost je 17/18m. Ovo znači da postavljanje modela pa udaljavanje od njega zarad prikaza šireg područja nije moguće. S tim u vezi, ono što je uspelo je usaglašavanje karakteristične fasade sa portom kao prikaz nečega što je u prošlosti bilo (slika 16). Iz ovoga sledi da je sledeći korak modelovanje isključivo te fasade i njen prikaz uz portu.

slika9 slika10 slika11

Opet, ubacivanje modela u urbanu sredinu je uspešno (slika 17). Izvor svetlosti dolazi sa zadnje strane modela, što je dobro učitano. U pokušaju sagledavanja celine, u ovom slučaju više objekata u nizu, problem takođe predstavlja ograničenje u prikazu modela. Konkretno, ako se model udalji dovoljno od mesta skenirane površi on potpuno nestane (na slici 18 se vidi kako je ovom barijerom on doslovce odsečen). Jedino adekvatno postavljanje modela mora da se uradi izbliza. Međutim, tada se dešavaju česta gašenja programa zbog veličine i blizine modela. Tada i klimavost, odnosno nemogućnost modela da miruje dok je postavljen, dolazi do izražaja. Takođe, da bi se model pravilno poravnao uz ulični front, balkoni susednog objekta i trafika moraju da delom budu zaklonjeni. Uzimajući u obzir sve ove probleme, nije praktično i vremenski efikasno pozabaviti se daljim prikazivanjem ovog nekadašnjeg objekta.

slika12 slika13 slika14

*za vreme ovog testiranja primećena je bitna stvar – sve što kamera prikazuje će se pojaviti iza modela, nevezano za to da li je ispred ili iza skenirane površi (uočeno najviše po ljudima koji prolaze)

Upotreba tehnologije proširene stvarnosti (augmented reality) u prikazu nekadašnje gradske celine – faza I

Oblast – interaktivna vizuelizacija

Proširena stvarnost (AR – augmented reality) je termin koji znači dopunjivanje korisnikovog viđenja sveta pomoću računarski proizvedenog teksta, slike ili zvuka. Drugim rečima, digitalne informacije se preklapaju na stvaran svet (za razliku od virtuelne stvarnosti u kojoj su potpuni svetovi sastavljeni od digitalnih informacija). Ove tehnologija se danas koristi za potrebe vazduhoplovstva, hirurških operacija, industrijskog dizajna, građevine, vizuelizacije eksterijera i enterijera, mapiranja grada, posebne vrste obrazovnih programa, muzejskih izložba, reklamiranja, animacije, gejminga. . .

Postoje dva načina upotrebe ove tehnologije sa kamerom pametnog uređaja – sa markerom (marker-based) i bez markera (markerless). Marker može biti bilo koja slika sa dovoljnim brojem jedinstvenih vizuelnih karakteristika. Očitavanjem markera napravi se 3d model. Ovaj način se koristi za prikazivanje predmeta manjih dimenzija zbog ograničenog kretanja korisnika, potrebne blizine kamere i modela. Veću slobodu i okvir prikazivanja nudi markerless metod, u kome se nakon skeniranja površine pravi koordinatni sistem i ubacuje gotov model.

Primeri – AR tehnologija uz upotrebu markera (slike 1,2) i bez markera (slika 3)

sa markerom 1 sa markerom 2
bez markera

Tema – prikazivanje nekadašnjih objekta u gradu primenom marker-less AR tehnologije

Metod – modelovanje objekta, ispitivanje softvera za importovanje 3d modela uz upotrebu kamere android telefona

Istraživani programi:

adobe aero – dostupan za operativne sisteme iOS i windows 10, prilagođen za rad uz fotošop i davanje treće dimenzije slici

ARki – puna verzija postoji za iOS, isprobana android verzija u beta fazi koja ne dozvoljava ubacivanje sopstvenog modela

augmentecture – potrebno plaćanje, nema besplatne trial verzije

bundlar – samo sa upotrebom markera, besplatna trial verzija traje 14 dana, međutim za ubacivanje zahtevnijih modela je potrebno platiti

uGIS – besplatna trial verzija 14 dana, međutim potrebna potvrda kompanije za korišćenje

vuforia (uz pomoć unity programa) – nije pronađena adekvatna instalacija podobna sa instalacijom unity programa, komplikovaniji i vremenski zahtevniji proces, takođe neuspelo ulogovanje

zappar – prilagođeno predmetima i manjim prikazima, neuspelo skeniranje površine u programu

augment  – besplatna trial verzija 14 dana, prilagođen isključivo markerless ubacivanju modela, puno tutorijala, kompatabilnost za puno programa za 3d modelovanje, uspelo skeniranje površine u programu – odabran program

*svaka trial verzija za upotrebu zahteva pravljenje naloga

Problemi – nivo vernosti prikazivanja, detaljnost modela i njegova verodostojnost pri udaljavanju kamere, vremenska efikasnost

Cilj – nov način prikazivanja nekadašnjih objekata, implementacija objekta u celinu

Kriterijumi – isprobavanje tehnologije skeniranja na licu mesta, skaliranje i postavljanje modela, mogućnost menjanja senki na objektu, reakcija na pomeranje kamere, vrednost prikaza, zamrzavanje programa