Технологии дополненной реальности

Дополненная реальность (augmented reality, AR) — это технология, позволяющая совмещать виртуальный, моделируемый при помощи компьютера, и реальный, окружающий нас, мир.

Из-за связи профиля с разработкой оригинальных визуальных решений, обладающих вау-фактором, появилось мнение, что в данном профиле принимают участие самые модные школьники. Наверное, это так, если «модный» читать как творческий, креативный, способный к постоянной активации незнакомого, неизвестного, несуществующего, обладающий квалификацией, достаточной для того, чтобы генерировать технические решения, обгоняющие время. Поиску именно такого решения и будет посвящен финал профиля «Технологии дополненной реальности» в 2020 году.

В качестве объекта исследований выступит AR-стенд — это конструктор для создания сцен, где физический и цифровой объекты существуют и взаимодействуют в реальном времени. Элементами управляющего интерфейса стенда являются кубики, комбинация и изменение расположения которых на стенде сопровождается звуковым или визуальными  эффектами. Такое сочетание возможностей позволяет использовать AR-Stand для создания инновационных продуктов в области образования, науки, в сфере медиа и развлечений.

Участникам предстоит разработать для AR-стенда игровое приложение, то есть построить систему распознавания позиции объектов на стенде, создать 3D-модели и обеспечить их экспозицию на поверхность стенда, определить (запрограммировать) правила поведения цифровых сущностей на поверхности стенда в зависимости от изменения положения реальных объектов на нём.

Профиль рекомендован для включения в перечень Российского совета олимпиад школьников и может приносить бонусы при поступлении в вузы (какие конкретно — зависит от правил приёма вуза).

На первом этапе участникам предстоит решать задачи по математике и информатике.

На втором этапе участникам будут предложены задачи в рамках следующих пяти модулей, соответствующих их ролям в команде:

• Компьютерное зрение: алгоритмы и инструменты распознавания изображений.
• 3D-конструирование: технологии 3D-моделирования и анимации.
• 3D-маппинг: технологии создания 3D-проекций на физические объекты окружающей среды с учётом их геометрии и местоположения в пространстве.
• Основы разработки мобильных AR-приложений: SDK Unity, фреймворки ARCore, Vuforia и др.
• Алгоритмы для компьютерных логических игр.

Основной задачей финала является разработка AR-приложения для ученых, занимающихся исследованием космоса. Приложение получает данные с сервера о состоянии атмосферы Земли и положении космических спутников, привязанные к геокоординатам. 

Данные 4D Space - являют собой информацию, о полном электронном содержании ионосферы. Данная информация и ее анализ помогают регулировать радиоволны для усиления принимаемого радиосигнала на земле от спутников. Основная проблема данных, это сложность визуализации. Данные заданы 4х-мерным пространством, и соответственно для качественного анализа нужно строить несколько плоских графиков. Задача участников разработать инструмент визуализации этих данных с использованием технологии дополненной реальности. 

Мобильное AR-приложение позволит построить трехмерную визуализацию собранных данных, выступит в качестве наиболее удобного интерфейса анализа такого рода информации. Данные меняются динамически во времени и в зависимости от направления взгляда пользователя, при этом построенная AR-визуализация автоматически изменяется

Участникам финала предстоит:

• получить данные с сервера и подготовить их для построения AR-визуализации;
• сконструировать 3D-модели спутников и атмосферы;
• построить проект AR-визуализации;
• разработать систему привязки виртуальных объектов к модели глобуса;
• собрать из всех имеющихся элементов мобильное AR-приложение с удобным интерфейсом анализа изучаемой информации.