Trendy rozwoju rozproszonych systemów GIS

Andrzej Chybicki

Rozproszone systemy GIS – trendy rozwoju

• Standaryzacja• Metadane• Web-based GIS– Dissemination– Rozproszenie w akwizycji danych

• INSPIRE• Urządzenia mobilne– Augmented reality– LBS

AR - Geneza• Odzwierciedlenie (modelowanie) świata realnego jest – trudne obliczeniowo – trudne matematycznie,– drogie (symulatory lotu)

• AR jako połączenie sceny wirtualnej z rzeczywistą w różnych formach– zwiększenie percepcji,– szybsza asymilacja informacji,– intuicyjność,– odzwierciedlenie natury zjawiska

• CEL: łączenie w jedność świata technologii cyfrowej i „realu”

Virtual Reality (VR)

• Prekursor AR, Jaron Lanier (VPL Research,1992):– 3D– Interakcja– Osadzenie użytkownika (widza)

• Przykład (hełmy, okulary) – dźwięk, obraz, ruchu

Milgram and Kishino 1994; Milgram, Takemura et al. 1994

Taksonomia Milgrama (1994)

• Reproduction fidelity– Aproksymacja, rendering, modele matematyczne,

jakość

• Extent of Presence Metaphor– Poziom zanurzenia w VR (MR) (display technology)

• Extent of World Knowledge– Odpowiednie łączenie technik wirtualnych i

danych rzeczywistych (accurate registration)

Zastosowania AR (1)

• Medycyna– CT, MRI, USG– Lokalizacja,– Nakładanie,– Efektywność,– Dokładność,– Automatyzacja– edukacja.

Zastosowania (2)

• Rozrywka– Prognoza pogody– Efekty specjalne– Reklama elektroniczna– Transmisje sport

Inne zastosowania

• Wojsko (szkolenia)• Projektowanie (architektura, samochody)• Robotyka, telerobotyka• Turystyka• Maintenance & repair• Consumer design

AR -architektura• The intrinsic

(focal length and lens distortion) and extrinsic (position and pose) parameters of the device determine exactly what is projected onto its image plane.

Obrazowanie w AR

System AR z minimalną kalibracją

• Jim Valiano – Rochester IT • nie jest konieczna znajomość dokładnego

położenia sensorów• brak unifikacji do geometrii euklidesowej 3D• zastosowanie transformacji afinicznych• obliczanie dowolnego punktu transformacji

jako kombinacji liniowej afinicznych punktów bazowych

Synteza

[X Y Z 1]T are the homogeneous coordinates for a virtual point and [u v 1]T are its projection in the graphics image plane, the projection process can be expressed as:

O3x4 is the homogeneous transformation from virtual object coordinates to world coordinates, C4x4 is the transformation from world coordinates to graphics camera coordinates and P4x4

All points in the system are represented in an affine reference frame. This reference frame is defined by 4 non-coplanar points, p0 ... p3. The origin is taken as p0 and the affine basis points are defined by p1, p2 and p3. The origin, p0 is assigned homogeneous affine [0 0 0 1]T coordinates and basis points, p1, p2, p3 are assigned affine coordinates of [1 0 0 1]T, [0 1 0 1]T, [0 0 1 1]T respectively. The associated affine basis vectors are p1 = [1 0 0 0]T, p2 = [0 1 0 0]T, and p3 = [0 0 1 0]T. Any other point, px, is represented as px = xp1 + yp2 + zp3 + p0 where [x y z 1]T are the homogeneous affine coordinates for the point.

Jak to działa...(tower.mpg)

Przykładowe systemy• Z-key program łączący dwa obrazy (wirtualny i rzeczywisty). • Łaczenie na podstawie klucza (Chroma-key) np. w infromacjach

pogody , efektach specjalnych itp...• z-key używa tzw. Informacji pixel-by-pixel depth umożliwiającej

rozróżnienie dwóch obrazów i odpowiednie łączenie

Jak to działa...(z-key.mpg)

Architectural anatomy

• Steven Feiner, Tony Webster, Ted Krueger, Blair MacIntyre, Ed Keller, Columbia University

Jak to działa

• Film archAnatomy.mpg

Inne przykłady

Przyszłość i zastosowania

• Projektowanie (architektura)• Symulatory • Interaktywne interfejsy -> gry• Turystyka (?)• Bezpieczeństwo (?)Mapy w wielu przypadkach wystarczą!!

Usługi LBS

• Co to jest LBS?• „Location services” a LBS– Znaki nawigacyjne– Plakaty

• Dwustronna komunikacja a co za tym idzie...

LBS

• Nawigacja• Reklama skierowana– AdMob– AdMob a model dystrybucji oprogramowania

mobilnego• Usługi bezpieczeństwa (straż pożarna, policja,

pogotowie itp...)• Rozrywka, SNS – Google latitude– Google gogles

Zagadnienia z przedmiotu