CC BY
238
На данный момент применяется блокирование с предварительным выделением по IP адресам и дальнейшей фильтрацией по URL (IP+URL) [3]: специальный аппаратно-программный комплекс анализирует IP-адреса тех ресурсов, которые запрашивает пользователь и если этот IP-адрес обнаружиться в черном списке, то он направляется для анализа прокси-сервером. При обращении в запросе к запрещенному URL - трафик блокируется, но при этом весь остальной трафик данного IP остается доступным для пользователя.
Литература
1. Report of the Special Rapporteur on the promotion and protection of the right to freedom of opinion and expression. - URL: http://www2.ohchr.Org/english/bodies/hrcouncil/docs/17session/A.HRC.17.27_en.pdf (дата обращения 25.08.2014).
2. Could It Happen In Your Country? - URL: http://www.renesys.com/2012/11/could-it-happen-in-your-countr/ (дата обращения 25.08.2014).
3. Материалы к выступлению заместителя руководителя Роскомнадзора Максима Ксензова на Расширенном заседании Коллегии Роскомнадзора 14 мая 2013 года в части, касающейся анализа существующих методов управления доступом к интернетресурсам и рекомендации по их применению. - URL: http://rkn.gov.ru/press/speech/news19960.htm (дата обращения 25.08.2014).
Юлбарисова Д.Р.1, Максимов П.В.2
'Студент; 2кандидат технических наук, доцент; Пермский национальный исследовательский политехнический университет ДОПОЛНЕННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ - ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ
Аннотация
Показана история развития дополненной реальности (AR). Приведена классификация AR-систем Показаны примеры AR-систем и тенденции их развития. Приведен перечень технических средств дополненной реальности и средств, применяемых при разработке программного обеспечения для AR.
Ключевые слова: дополненная реальность, виртуальная реальность, AR-системы, программное обеспечение.
Yulbarisova D.R.1, Maksimov P.V.2
1student; 2PhD in Technical Science, assosiate professor; Perm National Research Polytechnic University AUGMENTED REALITY - CURRENT STATUS AND TRENDS
Abstract
The history of the development of augmented reality is shown. A classification of AR-systems is proposed. Examples of AR-systems and their development trends are shown. A list of hardware and augmented reality tools used in software development for AR are formulated.
Keywords: augmented reality, virtual reality, AR-system, software.
3. История развития дополненной реальности
Ученые и исследователи еще в прошлом веке начали интересоваться технологией дополненной реальности. В 1950-х и 1960-х годах Мортон Хейлиг вел исследования в области виртуальных технологий, а в 1962 году он запатентовал симулятор Sensorama. Шесть лет спустя Гарвардский профессор Айван Сазерленд совместно со студентом Бобом Спрауллом представил изобретение «Дамоклов меч». Новое устройство являлось своеобразным дисплеем, одеваемым на голову и транслирующим изображения с экрана компьютера. В конце XX века Том Коделл ввел понятие «дополненная реальность». Исследователь Рональд Азума в 1997 опубликовал статью «A Survey of Augmented Reality» [1], в которой подробно описал способы применения дополненной реальности в различных областях жизни и указал связанные с этим проблемы. Впервые объединить виртуальные объекты и изображение с камеры удалось Хироказу Като [2], который создал специальную библиотеку программного обеспечения. Сейчас же ведутся разработки, как по созданию программного обеспечения дополненной реальности, так и по изобретению портативных устройств на подобии Google Glass, которые были представлены в 2012 году.
Термин «дополненная реальность» (Augmented Reality, AR), предложенный Томом Коделлу, инженером исследовательской лаборатории Боинг, обозначает один из видов смешанной реальности, в которой изображение реальных объектов дополнено виртуальными элементами. Обязательным условием дополненной реальности является то, что «соединение» реального и виртуального миров происходит в режиме реального времени.
4. Классификация AR-систем
Системы дополненной реальности можно классифицировать разными способами [3]. По типу представления информации системы бывают:
• визуальные - в таких системах источником информации для человека является изображение;
• аудио - такие системы подают человеку информацию в виде звука;
• аудиовизуальные - системы, которые соединили в себе два предыдущих типа.
По типу устройств, от которых система AR получает информацию об окружающем мире:
• геопозиционные - такие системы ориентируются, прежде всего, на сигналы систем позиционирования GPS или ГЛОНАСС, также могут использовать дополнительно компас и акселерометр для определения угла поворота относительно вертикали и азимута;
• оптические - для подобных систем изображение, полученное с камеры, является источником информации.
По степени мобильности системы дополненной реальности можно классифицировать как:
• стационарные - системы этого типа нельзя перемещать, так как это приведет к сбою работы;
• мобильные - такие системы можно без труда перемещать. (Привести примеры, где применяются и пр.)
Системы можно различать по степени взаимодействия с пользователем:
• автономные - системы, задача которых заключается в том, чтобы предоставить пользователю нужную информацию;
• интерактивные - происходит активное взаимодействие с пользователем, который на свои действия получает ответ от системы.
5. Применение дополненной реальности. Тенденции развития
За последние несколько лет дополненная реальность получила достаточно широкое применение в рекламной сфере и маркетинге, где она используется с целью привлечения покупателя и, как следствие, увеличения объема продаж. Крупнейшие производители автомобилей в презентациях своей новой продукции используют приложения дополненной реальности. Например, Volvo разработал «рентгеновское» приложение, позволяющее изучить внутренние детали автомобиля, а представили Volkswagen в Гонконге с помощью игры на основе дополненной реальности рассказали об особенностях новой модели. Некоторые компании, такие как IKEA и ASOS, при помощи приложений дополненной реальности предоставляют своим покупателям возможность рассмотреть все детали их продукции. Покупателю всего лишь нужно иметь смартфон или планшет и каталог. А приложение от DULUX позволяет виртуально изменить цвет своих стен и посмотреть на это в реальности.
Технологии дополненной реальности не обошли стороной и сферу развлечений. Например, сеть ресторанов быстрого питания McDonald’s к Чемпионату мира по футболу 2014 представила для своих посетителей игру, в которой нужно забивать голы, где воротами являются упаковка картофеля фри. Различные печатные издания, например, «Популярная механика» для своих читателей добавили в журналы элементы дополненной реальности для развлечения и дополнительной информации.
В военной промышленности, медицине, образовании разработки приложений дополненной реальности идут медленнее, ведь в этих областях требуются более совершенные устройства. Несмотря на это первые шаги по внедрению технологии AR в подобные
61
сферы жизни сделаны. Военные разных стран уже тестируют шлемы и очки, позволяющие им видеть данные о текущем местоположении, расположении собственных войск и передавать данные в штаб или авиационным силам. В медицине приложения дополненной реальности не менее востребованы. Хирурги проводят операции в очках Google Glass, которые позволяют врачам вести видеоконференции с коллегами и вызывать с помощью голоса результаты различных анализов. А вот приложение от Phobious позволит избавиться, например, от арахнофобии или от боязни уколов. Дополненная реальность станет отличным помощником при изучении школьных предметов или получении новых навыков. Проект Chostman позволяет пользователям повторять действия, которые он видит поверх своих рук. Сейчас даже простые учебники становятся интереснее с технологией дополненной реальности. Ученики могут наглядно с помощью приложений рассмотреть то, о чем они читают.
Разработчикам приложений дополненной реальности и новых аппаратных средств есть, к чему стремиться. Исследования и разработки ведутся в разных направлениях. Например, гиганты Apple, Samsung и другие ведут разработки носимых устройств, управление которыми будет осуществляться с помощью голоса. А в будущем возможным станет и управление с помощью глаз. Важным вопросом является внедрение дополненной реальности в медицину, образование и военную промышленность.
6. Технические средства дополненной реальности
Для работы с приложениями дополненной реальности чаще всего используют портативные устройства: новейшие мобильные телефоны, смартфоны, планшеты и пр. Но всех их объединяет 4 составляющие - дисплей, устройство ввода, устройство отслеживания и процессор.
Есть три основных типа дисплеев, используемых в дополненной реальности:
• Head mounted displays (HMD), которые могут быть видео-прозрачным или оптико-прозрачным. Это устройство, которое не нужно держать в руках, потому что оно закрепляется на голове пользователя. Примером подобных устройств являются Google Glass, немецкие Talking Places, Smart Glasses от Vuzix;
• ручные дисплеи. Это широко распространенные и всем известные устройства: смартфоны и планшеты.
• пространственные дисплеи. Суть подобных дисплеев заключается в использовании видеопроекторов, оптических элементов, голограмм.
В данный момент существует несколько типов устройства ввода для работы с дополненной реальностью. В случае смартфонов, телефон сам по себе может быть использован в качестве указательного устройства.
Наши гаджеты оснащены цифровыми камерами, GPS, акселерометрами, магнитометрами, гироскопами, которые и являются устройствами отслеживания. От данных, получаемых с этих устройств, зависит результат работы приложения AR.
Система дополненной реальности должна обладать мощным процессором и иметь достаточный объем оперативной и видео памяти для обработки изображений с камеры. В наше время вопрос мощности не столь актуален, так как современные устройства являются достаточно мощными, чтобы удовлетворить большую часть пользовательских запросов.
7. Технические средства, применяемые при разработке программного обеспечения AR
Существует целый набор библиотек для разработки приложения дополненной реальности:
• OpenCV - библиотека алгоритмов компьютерного зрения, обработки изображений и численных алгоритмов общего назначения с открытым кодом;
• Vuforia SDK - это программное обеспечение для мобильных устройств, которое позволяет создавать приложения дополненной реальности. Оно использует технологию компьютерного зрения для того, чтобы распознавать и отслеживать плоские изображений и простые SD-объекты в режиме реального времени;
• ARToolkit - это библиотека компьютерного слежения для создания приложений с дополненной реальностью Для этого ПО использует возможности видео слежения, расчет реального положения и ориентации камеры по отношению к квадратному физическому маркеру в режиме реального времени;
• Metaio SDK - готовая библиотека для создания мобильных приложений дополненной реальности;
• String - библиотека для создания мобильных приложений ориентирована на iOS устройства;
Не стоит путать дополненную реальность с виртуальной. В виртуальной реальности окружающий реальный мир полностью заменяется виртуальностью, пользователь не наблюдает реальные объекты. Дополненная реальность отличается тем, что позволяет человеку видеть и реальный мир, и виртуальные объекты.
Уже сегодня дополненная реальность применяется во многих отраслях человеческой деятельности. Благодаря активному развития мобильных и портативных устройств сфера применения дополненной реальности будет только расширяться.
Литература
1. R.T. Azuma. A Survey of Augmented Reality // In Presence: Teleoperators and Virtual Environments. - №6(4). -1997. -P.355-385.
2. H. Kato, M. Billinghurst. Marker Tracking and HMD Calibrationfor a Video-based Augmented Reality Conferencing System // Proceedings of the 2nd IEEE and ACM International Workshop on Augmented Reality. -1999. - P.85-94.
3. Бойченко И.В., Лежанкин А.В. Дополненная реальность: состояние, проблемы и пути решения // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. -2010. -1(21), часть 2. - С. 161-165.
Забара В.О.1, Максимов П.В.2
1Студент; 2кандидат технических наук, доцент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет ОБЗОР МЕТОДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ
Аннотация
Целью работы является систематизация возможных задач распознавания образов и анализ существующих методов распознавания. Приведен перечень типовых задач. Выполнен анализ и сравнение методов распознавания образов.
Ключевые слова: распознавание образов, автоматизация, нейронные сети.
Zabara V.O.1, Maksimov P.V.2
'Student; 2PhD in Technical Science, assosiate professor, Perm National Research Polytechnic University OVERVIEW OF THE METHODS USED FOR SOLVING THE PROBLEMS OF PATTERN RECOGNITION
Abstract
The aim is to systematize the problems of pattern recognition and performing of analysis of existing methods of recognition. A list of typical tasks is shown. The analysis and comparison of pattern recognition methods are performed.
Keywords: pattern recognition, automation, neural networks.
Ни для кого не секрет, что в мире быстро развивающихся технологий не менее быстро развиваются и информационные ресурсы, причём темпы развития вторых в разы больше темпов первых. Для того, чтобы поддерживать последующее совершенствование этих процессов, человечеству необходима постоянная работа со всеми данными. Такая потребность привела к автоматизации процессов хранения обработки и передачи информации. Ярким примером подобной автоматизации является такой раздел информатики как распознавание образов.
Целью данной работы является систематизация возможных задач распознавания образов и анализ существующих методов распознавания.
62
