189
правок
Изменения
м
→См. также
= Мысли и идеи по дипломной работе =
Главная идея:
{{Определение
|definition = Реализовать приложение на основе дополненной или виртуальной реальности для реконструкции культурных наследий России на примере трапезной Федоровского городка в Царском Селе
}}
На данный момент уже есть реализованная 3D модель трапезной. Требуется разработать, спроектировать и написать ПО, которое будет воплощать в реальность все эти идеи.
Есть куча вариантов, как производить indoor-навигацию для точного распознавания местоположения устройства в пространстве, и множество из них уже наверняка было реализовано на ФКТиУ для роботехники.
Поэтому нужно придумать, в чем будет изюминка нашей разработки. Будет ли она в точности или "правильном" смешении нескольких технологий для более плавного распознавания. Будет ли это оптическое позиционирование с дополненной реальностью, или любое другое для виртуальной реальности.
== Техническая реализация ==
Существует ряд технологических платформ и алгоритмов для отслеживания положения объектов в реальном времени. Часть из них применима к системам определения положения внутри зданий.
* GPS
Старый добрый GPS, к огромному сожалению, не работает, когда не видны спутники. Да и точность — метры.
Всем знаком, есть в каждом смартфоне. Можно поставить ретрансляторы GPS сигнала, но стоимость решения будет заоблачной.
* Позиционирование по сотовым сетям
Точность оставляет желать лучшего даже в районах с высокой плотностью базовых станций.
* Инерциальные системы
Стары как мореплавание. В них используется модель движения человека: если мы знаем, где были, в какую сторону и как быстро двигались, то можно рассчитать, где мы оказались через некоторое время.
Сейчас это достигается с помощью гироскопов и акселерометров смартфона. К плюсами данного решения можно отнести автономность и отсутствие привязки к внешней инфраструктуре.
Минусы — необходимость знать начальную точку, со временем накапливающаяся погрешность и потребность сверяться с другим источником данных, например, GPS.
* WiFi/Bluetooth локация
Трилатерация на базе Wi-Fi/Bluetooth передатчиков.
Потенциально очень хорошие варианты для телефонов и для точности до нескольких метров, потому что не требуют ничего дополнительно, кроме того, что уже есть в телефоне.
Вкупе с инерциальными системами внутри телефонов и другими дополнительными данными, скорее всего, достигнут точности меньше метра на практике.
Каждый год в Барселоне на MWC показывают разработки — и каждый год очень интересно. Для того, чтобы вести человека в торговом центре к полке с товаром — очень недурно.
Для робота, пожалуй, маловато. Ему нужны сантиметры, чтобы не сшибать стены и створки дверей. Плюс чаще всего нужна предварительная калибровка помещения, размещения.
И, конечно, радио не требует прямой видимости — это большой плюс.
* Радиокарта или “цифровые отпечатки” сигналов Wi-Fi/Bluetooth
Местоположение вычисляется путем сравнения измеряемых в реальном времени мощностей сигнала от окружающих Wi-Fi/BLE точек с заранее измеренными значениями, привязанными к карте помещения.
Плюсы такие же, как и в случае с трилатерацией. Недостатки – точность около 5 метров, необходимость предварительного обучения системы.
* Оптическая локация
Было несколько стартапов, которые предварительно сканировали помещения, а потом по картинке, например, потолка c фронтальной камеры смартфона, определяли местоположение.
Интересно, но требует съемки помещения и пока не попадалось полноценной реализации.
* Магнитометрия
Навигация по магнитному полю с помощью компаса смартфона.
Есть примеры успешных применений, но решение требует предварительной калибровки в помещении и слишком подвержено влиянию металла и магнитов.
* Лидар:
Точно. Красиво. Дорого. Если не дорого, то не очень удобно. Нужно сканировать. А скан — это механика. Это куда сложнее и сразу менее надежно и еще дороже.
Но в целом это очень хороший датчик, если он подходит для задач и если уметь им управляться. И не нужны маяки. Можно сразу отправляться в путь в неизвестность.
Как вариант — простейшие измерители расстояния на ИК сенсорах. Или более сложные — с постоянными лазерами или сканирующими лазерами и камерами.
Тоже варианты. Но свои ограничения, подобные ограничениям лидаров.
* Ultra-wide band (UWB):
Очень круто. Скорее всего, рано или поздно будет хорошо работать. Подтянется полупроводниковая технология. Цены упадут.
Как-то решится вопрос со стабильностью, фазовыми шумами, ограничением по спектральной плотности излучаемого сигнала в 41.3 dBm/MHz. Но пока как-то не очень получается заказать готовые компоненты.
* GSM локация
* Ультразвуковая идентификация и локация
* RFID идентификация и локация
== Ссылки ==
* [http://openbooks.ifmo.ru/ru/collections_article/2426/virtualnaya_rekonstrukciya_trapeznoy_fedorovskogo_gorodka_v_carskom_sele.html openbooks.ifmo.ru — Виртуальная реконструкция трапезной Федоровского городка в Царском Селе]
* [http://www.studfilesmyshared.ru/dirslide/cat14649210/subj266myshared.ru — Задачи Создание комплекса 4Р-БПЛА для решения задачи навигации в закрытых помещениях]* [https://habrahabr.ru/company/sap/blog/267433/ habrahabr.ru — Indoor навигация и позиционирование]* [https://habrahabr.ru/post/245325/ habrahabr.ru — Навигация в помещениях с iBeacon и ИНС]* [https://habrahabr.ru/post/254361/ habrahabr.ru — Indoor «GPS» с точностью +-2см] == См. также ==* [https://en.wikipedia.org/wiki/Indoor_positioning_system wikipedia.org — Indoor навигация и её использование]* [https://github.com/Serentiny/Unity/file9092blob/view94463master/page2Дипломная%20работа.htmldocx Результаты дипломной работы]
