ARTIRILMIŞ GERÇEKLİK

Artırılmış Gerçeklik (Augmented Reality) Nedir?

Gerçeklik içinde bulunduğumuz gerçekliğe bilgisayar tarafından üretilen (resim, video, model vb.) sanal nesnelerin eklenmesiyle oluşur. Bir başka deyişle gerçekliğe sonradan eklenen nesneler bütünüdür. Artırılmış gerçeklik uygulamaları bir kamera vasıtasıyla gerçek zamanlı (realtime) olarak alınan görüntüler içindeki, daha önceden belirlenen işaretleyiciler [marker (herhangi bir şekil, model vb.)] üzerine sanal olarak nesnelerin görüntülenmesiyle oluşur (bu artırılmış gerçekliğin bir çeşididir). Artırılmış gerçeklik teknolojisinin gelişmesiyle birlikte kullanıcılar çevresinde oluşturulan bu sanal nesneler ile etkileşime girebilir ve bu nesneyi değiştirebilir.

Şekil 1: Artırılmış gerçeklik örnek görüntüsü.

Artırılmış Gerçekliğin Tarihçesi

Artırılmış Gerçeklik teknolojisi günümüzde halen yeni bir kavram olarak kabul edilse de bu teknolojinin ilk örneği 1900'lü yıllara kadar dayanmaktadır. "Oz Büyücüsü" eseriyle tanınan L. Frank Baum'un "Ana Anahtar (The Master Key)" ismindeki eseri bu teknolojiye temel taşı oluşturmaktadır. Bu eserde Rob ismindeki bir çocuğun elektriğin asıl anahtarını bularak Elektrik Şeytanı'nı (The Demon of Electricity) uyandırması konu alınmaktadır. Eserde Elektrik Şeytanı Rob'a birçok hediye vermektedir. Bu hediyelerden birisi de Karakter İşaretleyici (Character Marker) ismindeki bir gözlüktür.  Rob bu gözlük ile baktığı kişilerin nasıl bir karakter yapısında (sinirli, narin vb.) olduğunu görebilmektedir. Bu gözlükler Artırılmış Gerçeklik teknolojisinin ilk ortaya çıkışı olarak kabul edilmektedir. Artırılmış Gerçekliğin literatüre bu isimle girmesi ise 1990'lı yıllarda Tom Caudell'in kullanımıyla olmuştur. Şekil 2'de Artırılmış Gerçeklik teknolojisinin tarihi gelişimi gösterilmiştir.

Şekil 2: Artırılmış Gerçekliğin tarihi gelişimi.

1994 yılında Paul Milgram artırılmış gerçeklik teknolojisinin sanal gerçeklik ile benzer özellikler göstermesi nedeniyle bir ucunda gerçekliğin diğer bir ucunda sanallığın yer aldığı gerçeklik - sanallık modelini ortaya koymuştur (Bkz. Şekil 3).

Şekil 3: Milgram'ın gerçeklik - sanallık süreci.

Artırılmış Gerçeklik Çeşitleri

İşaretçi Temelli (Marker - Based) Artırılmış Gerçeklik: Bu yöntemde sanal nesnenin görüntülenmesi için bir işaretçi kullanılmaktadır. Bu işaretçi QR kod, barkod, herhangi bir yazı fontu, resim, kenarları belirli bir şekil, model vb. olabilir. Görüntü işleme algoritmaları veya kullanılan hazır Yazılım Geliştirme Ortamları (Software Development Kit - SDK) sayesinde bu işaretçi algılanmakta ve istenilen sanal nesnenin konumu bu işaretçiye göre belirlenmektedir.

İşaretsiz (Markerless) Artırılmış Gerçeklik: İşaretleyici yerine küresel konumlama sistemi (global positioning system - GPS), hız ölçer ve ivmeölçer gibi sensörler kullanılmaktadır. Kullanıcının bulunduğu konuma göre sanal nesneler gösterilmekte ve akıllı cihazların yaygınlaşması ile birlikte oldukça fazla kullanılan bir yöntem olmuştur.

Yansıtma Temelli Artırılmış Gerçeklik: Bu yöntem hem 2 boyutlu hem de 3 boyutlu olarak uygulanabiliyor. 2 boyutlu kullanımında fiziksel olarak var olan bir düzleme bir ışık yansıtılıyor; yansıtılan bu ışığın kullanıcı ile nasıl bir etkileşime girdiği tespit edilerek gerekli işlemler yapılıyor. 3 boyutlu kullanımında ise lazer plazma teknolojisi kullanılıyor ve bir hologram oluşturuluyor.

Artırılmış Gerçekliğin Kullanım Alanları

Oyun: Artırılmış Gerçeklik oyun ve eğlence alanında oldukça sıklıkla kullanılmaktadır. 2016 yılında piyasaya çıkan PokemonGO oyunu oldukça fazla kişi tarafından oynanmış ve halen oynanmaktadır. Bu uygulama haricinde Ingress, Sharks gibi yine artırılmış gerçeklik kullanan popüler oyunlar bulunmaktadır.

Eğitim: Eğitim alanında kullanılan bu teknoloji öğrencilerin hem daha kısa sürede öğrenmesini hem de interaktif bir eğitim almasını sağlamaktadır. Günümüzde okutulan ders kitaplarında birçok işaretleyici görevi görebilecek görsel mevcuttur. Herhangi bir tarih kitabını örnek olarak alalım. Bu tarih kitabında bulunan tarihi kişilerin resimleri bir işaretleyici olarak kullanılabilir ve bu şahsın bir modeli, hayatının kısa bir özeti, hakkında bir video vb. kişinin resmi üzerinde gösterilebilir. Kişilerin dışında bir fen bilgisi kitabında deneyler 3 boyutlu olarak gösterilebilir ve öğrencilerin daha etkin bir eğitim alması sağlanabilir. Doktor ve doktor adayları bu teknoloji sayesinde sanal ameliyatlar yapabilir, anatomik yapıyı daha detaylı bir şekilde inceleyebilir.

Sinema: Sinema salonlarının önlerinde ve birçok tabelada yeni çıkan filmlerin afişleri bulunmaktadır. Bu afişler vasıtasıyla telefonda kullanılacak bir uygulama yazılabilir ve filmin fragmanı, en yakın sinema salonu, gösterim saatleri, bilet fiyatları gibi birçok şey artırılmış gerçeklik ile mobil olarak gösterilebilir.

Cihaz Bakımı, Kurulumu, Tamiri: Yeni alınan bir cihazın kullanım kılavuzuna yerleştirilecek işaretleyiciler yardımıyla cihaz nasıl kurulacağı, nasıl bakım yapılacağı ve nasıl kullanılacağı gibi bilgiler kolaylıkla kullanıcıya verilebilir.

Tanıtım: Herhangi bir kuruma gittiğinizi varsayalım. Sadece telefonunuzun kamerasına kurumun logosunu göstererek; kurumdaki yetkili kişinin bilgilerini ve resmini, kurumun organizasyon şemasını, kurumun tanıtım videosunu vb. birçok bilgiyi öğrenebilirsiniz.

Tasarım: Evinizin duvarlarını boyamak istediğinizi düşünün. Bu teknoloji sayesinde hiç boya badana ile uğraşmadan odanızın mavi renkte nasıl görüneceğini görebilirsiniz veya bir elbiseyi üstünüze hiç giymeden nasıl duracağını görebilirsiniz.

Müzeler: Müzeler türüne göre çok farklı olguları barındırmaktadır. Müzelerde bulunan nesneler hakkındaki bilgilere artırılmış gerçeklik yardımıyla kolay erişilebilir ve detaylı şekilde öğrenilebilir.

Emlak ve Konut: Satın alınması veya kiralanması düşünülen bir evin balkonuna, camına vb. bir yerine asılacak işaretleyici yardımıyla ev hakkındaki genel bilgilere, tanıtıcı bir videoya, ev sahibinin telefon numarasına vb. bilgilere erişim sağlanabilir.

Sanayi ve Ticaret: Bir otomobilin herhangi bir parçasının tam konumu görmek, veya ticareti yapılan bir ürünün özelliklerini göstermek için artırılmış gerçeklik kullanılabilmektedir.

Artırılmış Gerçekliğin Avantajları ve Dezavantajları

Avantajlar:

• İşaretleyici yardımıyla herhangi bir konumdan bilgiye ulaşım sağlar.
• Gerçeklikten tamamen kopmayı engeller.
• Görüntülenen sanal nesneler ile etkileşim sağlayabilir.
• Bütün sanal nesneler gerçek zamanlı olarak görüntülenir.
• Sadece basit bir uygulama yüklemeyi gerektirir; detaylı cihazlara ihtiyaç duymaz.
• Taşınabilir cihazlar ile kullanılabilir.
• Hayatın her alanında kullanımı mümkündür.
• Olayların farklı şartlar altındaki görünümü ve durumu hakkında bilgi verebilir.

Dezavantajlar:

• Uygulama boyutları bazı durumlarda yüksek olabilir.
• Geliştirilen uygulama da arayüz tasarımı kimi zamanlarda zor olabilir.
• Cihaz işaretleyiciyi sürekli görmek durumundadır.