Устройство управления приложениями с элементами дополненной реальности

Полезная модель относится к возможности управления элементами дополненной реальности с помощью материальных носителей. Доступность этого устройства позволит его использовать различными способами, а именно для управления и взаимодействия мультимедийными презентациями, продукцией развлекательного характера, обучающими материалами.
С приходом технологии дополненной реальности, возможность осуществлять взаимодействие с информацией приобрела совершенно новые формы. Предполагается, что данная технология будет использоваться с очками дополненной реальности, где на смену привычному пользователю - сенсорному управлению приходят жесты и голосовой ввод. Как показала практика, такое решение не является удобным для обучающих приложений с использованием технологии дополненной реальности. Использование голосового помощника для управления приложением и осуществления взаимодействия с виртуальным контентом вызывает ряд неудобств у пользователей. Голосовые команды необходимо вводить на английском языке, что, в свою очередь, создает ряд трудностей у пользователя. По результатам исследования Левада-Центра, 70% россиян не владеют иностранными языками. Таким образом, у большинства пользователей приложения из России могут возникнуть сложности с интерфейсом приложения, потребуется время и усилия на его изучение. Осуществлять управление жестами не во всех ситуациях является удобным решением. Приложения, в которых используется множество команд, потребует от пользователя больших усилий на их запоминание, а также может не всегда представиться возможным соотнести по смыслу необходимую команду с жестом, что опять же потребует дополнительного времени на изучение интерфейса.
Интерфейс приложений дополненной реальности, как и интерфейс любого другого приложения должен быть простым и понятным. Пользователь должен интуитивно находить элементы по мере их надобности, а в обучающих приложениях соблюдение данных условий просто необходимо, важно освободить обучающегося от долгого изучения интерфейса, позволив ему использовать свои силы на непосредственное выполнение задачи. Правильно разработанный интерфейс упрощает усвоение программы, увеличивает скорость, в то время как неудачный интерфейс усложняет процедуру знакомства и взаимодействия с программой, что зачастую может приводить к нежеланию использования приложения, или вовсе прекращению работы с ним.
Известно устройство для формирования дополненной реальности, выполненное в виде печатного объекта, снабженного «дополнительной страницей", отворачивающейся вертикально вверх. Данная "страница" предназначена для размещения планшета или смартфона, на экране которого появляются различные изображения, соответствующие тексту и дополняющие его (http://www.overclockers.ru/hardnews/74723/google - zapatentovala-knigu-s-elementami-dopolnennoj-realnosti.html).
Недостаток устройства - сложность реализации, а именно необходимость фиксирования устройства для отображения на экране дополненной реальности только в одном положении.
Известна книга с элементами дополненной реальности. Для проецирования изображений используется небольшое устройство, которое подключается к центральной части книги. Также предусмотрено и звуковое сопровождение, которое обеспечивает небольшой динамик (http.//www.overclockers.ru/hardnews/74723/google-zapatentovala-knigu-s-elementami-dopolnennoj-realnosti.html).
Недостаток устройства - книга является технически сложным устройством, требующим дополнительное электрическое питание.
Недостатками вышеперечисленных технических решений являются сложность реализации, выражающаяся в наличии дополнительных конструкций, ограничивающих обзор элементов дополненной реальности, а также сложность в производстве, что приводит к увеличению стоимости конечного продукта, ограниченная функциональность.
В качестве прототипа взят трехмерный маркер для очков дополненной реальности, выполненный в виде куба, каждая грань которого содержит графические изображения, выполненный с возможностью размещения в поле зрения очков дополненной реальности (см. US 2015/0248785, A1, 03.09.2015, G06T 19/00, 20 стр., (Д1)). Виртуальный контент, размещенный на маркерах, приклеенных на стороны куба, отображается непосредственно на сторонах этого куба, и под «управлением» понимается возможность вращать/перемещать данный куб (физический) и, как следствие, вместе с ним вращается/перемещается виртуальный контент (виртуальный контент позиционируется относительно маркера дополненной реальности, перемещая маркер, как следствие перемещается объект).
Недостаток этого решения - предложенное техническое решение является средством формирования дополненной реальности, но не может управлять приложением, как с элементами дополненной реальности, так и без них.
Задача полезной модели - создание маркера для очков дополненной реальности для управления приложениями, как с элементами дополненной реальности, так и без них.
Технический результат, достигаемый при реализации поставленной задачи, состоит в создании простого по конструкции трехмерного маркера для очков дополненной реальности, позволяющего управлять приложением, как с элементами дополненной реальности, так и без них.
Для получения необходимого технического результата, трехмерный маркер для очков дополненной реальности, выполненный в виде куба, каждая грань которого содержит графические изображения, выполненный с возможностью размещения в поле зрения очков дополненной реальности, отличается тем, что трехмерный маркер, выполнен с возможностью показа в поле зрения очков дополненной реальности только одной грани, при этом на каждой грани носителя размещен один символ, соответствующий одной из команд для очков дополненной реальности, кроме того, на каждой грани трехмерного маркера, кроме символа команды, приведено обозначение команды на языке пользователя очками дополненной реальности.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивает возможность создания простого по конструкции трехмерного маркера для очков дополненной реальности, позволяющего вращать/перемещать/масштабировать/вводить информацию в программу и в принципе осуществлять любые взаимодействия с любым виртуальным контентом представленном как в среде дополненной реальности, так и на экране устройства простым наведением камеры устройства на сторону с операцией. При этом данное управление позволяет настраивать под конкретного пользователя, задать время применения операции, и предоставляет возможность автоматического выбора применения.
На фиг. 1 показан внешний вид трехмерного маркера для очков дополненной реальности; на фиг. 2 демонстрируется использование трехмерного маркера; на фиг. 3 показана шестиугольная призма, как вариант трехмерного маркера; на фиг. 4 показан внешний вид трехмерного маркера ввода/выбора информации; на фиг. 5 демонстрируется пример использования трехмерного маркера в процессе тестирования обучаемого.
На чертежах показаны трехмерный маркер 1, его грани 2 и символы 3, обозначение команды 4 на языке пользователя. В качестве трехмерного маркера 1 использован куб, выполненный с возможностью исключения одновременного показа нескольких граней 2. На каждой грани 2
трехмерного маркера 1 размещен один символ 3 соответствующий одной из команд для устройства формирования дополненной реальности, в качестве которого использованы очки дополненной реальности (на чертежах не показаны).
На каждой грани трехмерного маркера 1, кроме символа команды 3, приведено обозначение команды 4 на языке пользователя.
Оптимально для трехмерного маркера 1 использовать куб, но кубическая форма не является единственным решением, в качестве трехмерного маркера 1 могут выступать и другие трехмерные геометрические тела, в которых практически исключен одновременный просмотр двух или более граней, к примеру, призма (фиг. 3).
Заявленное устройство разрабатывалось для приложений, где необходимо осуществлять взаимодействие с виртуальным контентом: вращать, масштабировать, изменять цвет либо форму объекта, а также осуществлять ввод данных. Трехмерный маркер 1 представляет собой куб, 4х4 сантиметров, напечатанный на 3D принтере, с наклеенными на его грани 2 символами 3, на которых изображены соответствующие операции: увеличить, уменьшить, вращать и т.д. (см. фиг. 1). Для осуществления необходимой операции, достаточно просто в течение заданного времени (1,5 секунды), посмотреть на соответствующую сторону куба с названием операции, и она применится (фиг. 2). Использование куба в качестве трехмерного маркера 1 (маркера управления/ввода), позволяет исключить одновременное срабатывание двух или более операций, а изображённые на его сторонах маркеры, дадут интуитивное представление о возможностях взаимодействия доступных приложений, не вынуждая пользователя прибегать к изучению руководства использования. Устройство разработано под очки дополненной реальности. Но предлагаемый трехмерный маркер также подойдёт и для смартфона, который поддерживает дополненную реальность (это практически любой современный смартфон (системные требования для Android 5.1 и выше, для iOS 11 и выше).
Практическое применение кубической формы трехмерного маркера 1, как элемента интерфейса не ограничивается решением задач связанных с изменением свойств объекта, он также может быть использован при организации навигации пользовательского меню, осуществлять перемещение и выбор необходимых команд. В некоторых задачах, предлагаемый трехмерный маркер 1 можно использовать для ввода данных в приложение (фиг. 4). При решении теста (в приложении с технологией дополненной реальности), можно вводить верный номер ответа просто показав соответствующую сторону куба/призмы или ответ типа «да» или «нет» (фиг. 5). Ответом может служить также число, текст или изображение.