بهبود بصری سازی داده های مکانی در محیط های فراگستر مبتنی بر فناوری واقعیت افزوده

با ظهور رایانش فراگستر، در بخش های مختلف فناوری اطلاعات تحولات گسترده ای پدید آمده است. از آنجا که بخش عمده ای از اطلاعات موجود در دنیای واقعی، ماهیت مکانی دارند، سیستم های اطلاعات مکانی (gis) نیز متأثر از مفاهیم و رویکردهای رایانش فراگستر متحول شده اند. این تحول از فرایند اخذ و جمع آوری داده¬های مکانی تا نمایش و بصری سازی داده ها به وجود آمده است. بصری سازی داده ها، که با توسعه سخت افزاری و نرم افزاری از نمایش دو بعدی به سه بعدی ارتقا یافته بود، اینک با رویکرد فراگستر، به سمت نمایش واقع بینانه، ارتقا یافته و در ترکیب با محیط واقعی، در حال حرکت است. یکی از این روش های کارامد بصری سازی، فناوری واقعیت افزوده می باشد. واقعیت افزوده به عنوان یک رابط کاربری در سیستم های فراگستر جهت ارائه اطلاعات به کاربران در نظر گرفته می شود. با استفاده از فناوری واقعیت افزوده می توان با اضافه کردن مستقیم محتوای مجازی به محیط اطراف کاربر، درک او را نسبت به محیط پیرامون غنی تر نمود. با ظهور انواع پلت فرم های نوین نظیر تلفن¬های همراه هوشمند و نمایشگرهای سربند، امکان پیاده سازی و به کارگیری فناوری واقعیت افزوده جهت ارائه خدمات گوناگون مکانی به کاربران، نمودی عملی یافته است. باتوجه به ابعاد تلفن های همراه و قابلیت های آن ها جهت استفاده کاربران، یکی از بارزترین ویژگی های تلفن های همراه مدرن، حضور تلفن همراه در اکثر موقعیت ها به همراه کاربر می باشد، به نحوی که در برخی پژوهش¬ها این ویژگی با عنوان "در همه جا حاضری" نامیده می شود. این ویژگی در کنار مولفه¬های دیگر تلفن¬های همراه نظیر بافت آگاهی و توانمندی های سخت افزاری و نرم افزاری، می تواند در ایجاد یک محیط فراگستر به کار گرفته شود. همچنین تلفن های همراه هوشمند، با ترکیب روش های مختلف ردیابی مکانی نظیر حسگرهای gps، قطب نما و imu و همچنین دوربین های توانمند، بصری سازی داده ها را در هر مکان و زمان میسر ساخته اند. در پژوهش حاضر با بیان ویژگی های یک محیط فراگستر و مفاهیم سیستم های اطلاعات مکانی فراگستر، اصطلاح برچسب گذاری مکانی با استفاده از فناوری واقعیت افزوده تشریح شده است. مفهومی که در آن، اطلاعات مربوط به داده های مکانی مختلف و اشیاء و عوارض موجود در محیط، به صورت محتوای واقعیت افزوده، در همان موقعیت مکانی و بر روی شیء مورد نظر افزوده می گردد. در مرحله بعد برای پیاده سازی یک سیستم واقعیت افزوده، روش های مختلف ردیابی اشیاء و عوارض در محیط و همچنین انواع روش های بصری سازی و محیط های توسعه نرم افزاری در این فناوری مورد تحلیل و بررسی قرارگرفته و چارچوب مورد نظر جهت پیاده سازی سیستم پیشنهادی شامل سه مولفه ی تلفن همراه هوشمند، مکان و بصری سازی تشریح شده است. برای ایجاد یک محیط فراگستر، پیاده سازی سیستم در دو بخش محیط داخل (مجتمع میلاد نور شهر تهران) و محیط بیرون (میدان هفت تیر شهر تهران) با رویکرد یکپارچه سازی سرویس های مکانی قابل ارائه به کاربر به لحاظ استفاده در پلت فرم تلفن همراه انجام گرفته است. همچنین با توجه به شرایط محیط و قابلیت های موجود در تلفن همراه، پیاده سازی برنامه کاربردی در محیط داخل، با تاکید بر ردیابی مبتنی بر بینایی رایانه و در محیط بیرون، مبتنی بر حسگرهای مکانی gps، قطب¬نما و imu می باشد. نتایج حاصل از اجرای برنامه کاربردی در مناطق مورد مطالعه، نشان از دقت بالای روش ردیابی مبتنی بر بینایی رایانه در محیط داخلی دارد. در محیط بیرون نیز، برچسب های مکانی با اعمال برخی فیلترهای مکانی نظیر آنالیز دید و کاهش آلودگی بصری ناشی از تعداد بالای برچسب-ها، با دقت قابل قبولی بر روی عوارض افزوده می شوند. در پایان هر یک از سیستم ها و همچنین کارامدی آن ها در ردیابی مکانی و بصری سازی مبتنی بر واقعیت افزوده، مورد ارزیابی قرارگرفته و پیشنهاد هایی جهت ایجاد و توسعه سیستم های کارامدتر ارائه شده است.