AR界面 RealitySketch:可用于绘制交互式图形和可视化的草图

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动态交互式可响应的图形创建

RealitySketch 基于苹果公司的 AR 开发平台 Apple ARKit 研发,它可以将绘制的动态草图嵌入到真实环境中。用户首先通过手指或数码笔在触摸屏上绘图,然后将他们绘制的草图中的元素叠加到真实世界的摄影机视图上。

Suzuki 说:“在过去,创建这样的可视化场景会经历很多耗时的环节,需要视频编辑、后期制作等独立的步骤。相比之下,我们想弄明白:当现实世界发生变化时,如果这些草图元素能够动态地做出反应,会怎么样呢?"

图 | 嵌入式和响应式草图的潜在示例(绿色元素表示虚拟世界中的对象,黑色元素表示现实世界中的对象)

RealitySketch 最独特的功能是:它利用交互技术,根据真实世界运动的草绘元素进行实时的动画制作。

该方法可以保障用户以用户以实时和即兴的方式,按照以下 4 个步骤来实现图形的创建:

对象跟踪:用户首先要在真实世界的场景中,指定要跟踪的视觉实体(例如,一个物理对象或一个骨骼关节);参数化:然后,用户通过绘制直线或弧线来定义感兴趣的特定变量,从而对跟踪的实体进行参数化;参数绑定:用户将这些变量绑定到草图元素的图形属性上(例如,长度、角度等),如此一来,当现实世界的变量发生变化时,就可以实时跟踪其动态行为;可视化:用户还可以通过几种可视化效果来对现实世界的运动进行交互、分析和可视化处理。

Suzuki 解释道:“RealitySketch 集成了物体追踪和基于 AR 的可视化。首先,它利用计算机视觉技术来跟踪物理对象。当用户在 iPad 上点击一个对象时,系统会根据物体的颜色来跟踪该对象。所有的草绘元素都被绑定到了这些被追踪的物体上,因此用户对物体进行移动、抛出等操作时,草绘的元素也会根据预期表现出的运动进行动画处理。”

AR 作为动态计算媒介,潜力巨大

为调查这一平台的满意度,研究人员招募卡尔加里大学的学生和老师参与评估调研,这些师生对 RealitySketch 非常满意,并且似乎对其增强物理实验的潜力感到特别兴奋。

现在由于 COVID-19 在全球的大流行,很多学生都在网上上课,而 RealitySketch 界面的创建可能价值非凡。实际上,RealitySketch 可以使远程教学更具吸引力,例如,它允许教师录制动态的物理实验视频,并与学生进行分享,这样他们就可以更好地理解老师在讲课中描述的物理概念和现象。

除了在课堂环境中测试他们的平台,研究人员还展示了 RealitySketch 在与教育无关的其他应用领域中的潜力。例如,他们展示了体育教练可以使用它来生成与健身有关的数据,并对其进行实时的可视化处理和分析。

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