Artırılmış Gerçeklik ile Mobil Uygulamalar Hüseyin Eldem 1, Ayşe Eldem1

Artırılmış Gerçeklik ile Mobil Uygulamalar

Hüseyin Eldem ¹, Ayşe Eldem<sup>1

1</sup> Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi, Bilgisayar Teknolojileri Bölümü, Karaman

[e-mail], [e-mail]

Özet: Günümüzde bilgisayar teknolojilerinin gelişmesindeki hız geçmiş dönemlere nazaran çok artmıştır. Kurumsal ve bireysel bilgisayar kullanımlarında ise masaüstü ve taşınabilir bilgisayarların önemi çok büyüktür. Ancak, özellikle son yıllarda içinde özellikle bireysel kullanımlarda kişilerin rahatlıkla taşıyabildiği, sürekli erişim sağlayabildiği tabletler ve akıllı telefonların kullanımında önemli artışlar söz konusudur. Bu artış beraberinde tablet ve cep telefonları gibi mobil cihazlardaki yazılım sektörünün gelişmesine ve çeşitli yöntemlerle mobil uygulamalar geliştirilmesine imkân tanımaktadır. Bu yöntemlerden birisi de Artırılmış Gerçeklik (AR) yöntemidir. Artırılmış gerçeklik, bilgisayarda kullanılan programların dünyaya ait bilgilerin yorumlanmasında sanallığın gerçekliğe yaklaştırılması ve kullanıcılardaki gerçeklik izleniminin artırılması olarak yorumlanan bir kavramdır. Özellikle tanıtım, reklam, sağlık, eğitim başta olmak üzere birçok alanda mobil cihazların ekranında var olan görüntünün somutlaştırılmasıyla öğrenme, akılda kalma ve fark oluşturma süreçleri ciddi anlamda etkin bir hal alacaktır. Görsel öğrenme, okuyarak öğrenmeden daha etkilidir. Artırılmış gerçeklik ile interaktif öğrenme de insan-bilgisayar etkileşimi sayesinde görsel eğitimden çok daha etkili olacağı aşikârdır. Bu çalışmada mobil cihazlardaki farklı alanlardaki artırılmış gerçeklik uygulamaları irdelenerek gelecekte bu alanda yapılabilecek çalışmalara dair öneriler verilmektedir.

Anahtar Sözcükler: Artırılmış Gerçeklik, Mobil Uygulamalar, Sanal Etkileşim

Mobile Applications with Augmented Reality
Abstract: Nowadays speed in the development of computer technology much increased compared to previous periods. In enterprise and personal computing the importance of desktop and portable computers are too big. However, especially in recent years there is a significant increase in the individual usage of tablets and smart phones that people could carry easily and able to provide continuous access. This growth has given way to the improvement of the software industry on mobile devices such as tablets and mobile phones and developing mobile applications with various methods. One such method is the Augmented Reality (AR) method. Augmented reality is a concept that interpreted as increasing the user impression of reality when computer programs interpreting the data of the world approximation of the virtual to reality. In many fields, especially promoting, advertising, health care, education in particular embodying the existing image of a mobile device on the screen. Learning, keeping in mind and the difference-making processes will become seriously effective. Visual learning is more effective than learning by reading. It is obvious that with Augmented reality, interactive learning would be much more effective than visual education due to the human-computer interaction. In this study, by examining augmented reality applications in various fields on mobile devices, recommendation are given for future studies that can be done in this area.
Keywords: Augmented Reality, Mobile Applications, Virtual Interaction

1. Giriş
İnsanların bilime ihtiyacı her dönemde olduğu gibi bu dönemde de vazgeçilmezleri arasındadır. Eski dönemlerde sadece kitaplardan vb. elde edilen bilginin bilgisayarlarla özellikle internetin keşfi ile birlikte global bir erişime açılması çoklu erişime imkan tanımıştır. Artık herkes kilometrelerce uzaktaki bir kütüphanedeki kitapta bulunan bilgiye kişisel bilgisayarlarla rahatlıkla erişim sağlayabilmektedir. Masaüstü bilgisayarlardan taşınabilir bilgisayarlara geçişte ise ortam bağımsız bir şekilde bilgisayar ve internet kullanımı yaygınlaşmıştır. Günümüz dünyasında ise artık her an elinin altında bulunan tablet ve akıllı cep telefonları sayesinde öğrenilmesi ve araştırılması istenen bir bilgiye neredeyse anında ulaşabilme rahatlığı yaşanabilmektedir. Ancak, bilgiye bu denli hızlı erişim, beraberinde ulaşılan birçok kaynağın hangisinin daha iyi olabileceği sorusunu beraberinde getirmektedir. Yani artık bilgiye erişmek çok daha kolay olmakla birlikte istenen kaynağın doğruluğunun, gerekliliğinin sağlanabilirliği bir o kadar zor bir hal almıştır. Böylelikle eskiden kişilerin arayarak buldukları her türlü bilgi, reklam, vb. kaynaklar artık kullanıcılar tarafından ilgi çekici bir görüntüye kavuşma ihtiyacı hissetmişlerdir.
Yalın bir metinden öğrenme, özellikle kavramlar soyutlaştığında kişi tarafından algılanması güç bir hal aldığında zor olabilmektedir. Bu yüzden görerek öğrenmeye yatkın insanoğlu için video vb. görsel kaynaklarla gösterilerek ya da uygulanarak kavranma süreci mutlaka ciddi anlamda hız kazanmaktadır. Hangi sınıftan ne tür bir veri olursa olsun görerek öğrenme insanların akıllarında daha rahat canlanabildiğinden öğrenme kolay olmakla birlikte bilginin unutulması da zorlaşmaktadır.
Günümüzde görsel öğrenme henüz yeterli gibi görünse de gelecekte görsel materyallerin fazlalığından, zaman yetersizliğinden vb. ötürü, kişilere ihtiyacı olan bilgilerin göz önünde efektif bir şekilde sunulması gerekebilecektir. İzlenerek edinilen bir deneyim, okuyarak öğrenilen bir bilgiden nasıl daha etkili ise, ekranda var olan görüntünün üçüncü bir boyuta taşınarak somutlaştırılmasıyla öğrenme, akılda kalma ve fark oluşturma süreçleri ciddi anlamda etkin bir hal alacaktır. Sanal somutlaştırma sayesinde gerçek hayatta olmayan bir olgu hayatın içindenmiş gibi hissettirilerek insan-bilgisayar etkileşimi fazlasıyla etkin olarak öğrenmede kullanılabilecektir.
Öğrenmede bilgisayarların önemi oldukça fazladır. Günümüzde ve gelecekte insanların rahatlıkla her an internete ve bilgi kaynaklarına erişimi sağlayabileceği mobil bilgisayarların kullanımındaki artış gözlenen bir gerçektir. İnsanlar hayatlarının her anında eş zamanlı bir şekilde bilgiye erişim sağlayabileceği bir konforu yaşayabilmektedir. Mobil dünya da artık her an öğrenme gerçekleştirilebilmektedir. Kişilerin ihtiyaçlarına hitap eden cep telefonları ve tabletler de kullanılan mobil uygulama çeşitliliği beraberinde farklı yazılım tekniklerini de getirmektedir. Bu yöntemlerden birisi de Artırılmış Gerçeklik (Augmented Reality -AR) olarak bilinen bir yöntemdir.
Artırılmış gerçeklik kavramı ilk olarak 1990 lı yıllarda Boeing araştırmacısı Tom Caudell tarafından ileri sürülmüştür. Gerçek bir dünya ortamındaki nesnelerin görüntülerinin bilgisayarlar tarafından grafik, ses, konum (GPS) gibi algılayışı zenginleştirici bilgilerle anlaşılır bir şekilde kullanıcıya aktarılması olarak tanımlanabilen Artırılmış Gerçeklik kavramı askeri, eğitim, tanıtım, reklam, sağlık, turizm, bakım-onarım, eğlence vb. gibi birçok sektörde farklı uygulamalarda kullanılmaktadır. Artırılmış gerçeklik sanal ile gerçek dünya nesnelerini bir arada sunan bir ortamdır. Sanal objelerin gerçek dünya üzerine eklenmesi ve gerçekte varmış gibi görünmesine olanak tanır. Sanal nesneler, bilgisayar tarafından üretilen metin, video, grafik ve GPS gibi bilgilerdir. Gerçek dünya görüntüsü ise bilgisayar, cep telefonu ve tablet gibi cihazların kamerası ile yakalanır [1].

Artırılmış gerçeklik ile gerçek-sanal dünya etkileşimi, gerçek zamanlı ve 3 boyutlu olarak sağlanabilmektedir [2-3]. Önceleri askeri alan gibi profesyonel alanlarda ele alınan artırılmış gerçeklik teknolojisi, akıllı telefon ve tabletlerle birlikte mobil teknolojilerin yaygınlaşması ile birlikte son kullanıcının hayatını kolaylaştırabilecek şekilde kullanılabilmektedir [4]. Bu teknoloji sayesinde çevre ile iyi bir iletişim kurabilen insan algısı zengin bir öğrenme ve keşfetme imkânı bulabilmektedir.

Bu çalışmada son zamanlarda geliştirilen artırılmış gerçeklik uygulamalarına yer verilerek kullanım alanlarıyla amaçları doğrultusunda ileride yapılacak mobil artırılmış gerçeklik uygulamaları konusunda önerilere yer verilmiştir.
2. Mobil Artırılmış Gerçeklik Uygulamaları
Android, IOS tabanlı mobil cihazların kamera, gps sensörü, pusula, kamera, kare kod tanıma gibi donanımsal ve yazılımsal özelliklerinden elde edilen verileri kullanarak birçok artırılmış gerçeklik uygulaması geliştirilmiştir. Bu bölümde geliştirilen bu mobil uygulamalar hakkında bilgi verilecektir.
Artırılmış gerçeklik teknolojisinin mobil uygulamalarda kullanılması oldukça yenidir. Özellikle 2012 yılı ortalarında Google tarafından Google X adını verdiği projelerde duyurduğu ekran ve kameralı Şekil 1’ deki Google Gözlük (Google Glass) te kullanılmasıyla kendinden söz ettirdi [5-7].

Şekil 1. Google Gözlük
Google tarafından tasarlanan bu artırılmış gerçeklik gözlüğü mini bir bilgisayar olarak düşünülebilir. Gözlükte dokunmatik bir alan, kamera, monitör, GPS modülü, Bluetooth ve Wi-Fi ara yüzleri, mikrofon, ivmeölçer, pusula gibi birçok donanımsal özellikler mevcuttur [8-9].
Sadece akıllı telefonlar ve tabletlerle sınırlı kalmayarak, Google gözlük, akıllı saatler gibi giyilebilir teknolojilerin ileride yaygınlaşacağı düşünüldüğünde, internet erişiminin de yardımıyla, yaşamın içinde gözlenen her bir şeyde artırılmış gerçeklik uygulamalarıyla zengin içerikli, akılda kalıcı, öğrenmeyi ciddi anlamda kolaylaştırıcı bir etki oluşturulabilecektir.
Artırılmış gerçeklik uygulamaları canlandırılmış QR (Kare Kod) kodları olarak tanımlayabiliriz. Akıllı telefonlar üzerinden görüntülenen şeklin ya da herhangi bir cismin bilgiye, içeriğe, ankete ya da fotoğraf, resim gibi gibi görsellere evrilerek ekran üzerinde kullanıcıya artırılmış gerçek olarak yansımasıdır. Yani avuçlarınızın içindeki cihazın ekranı aracılığı ile gerçek hayatta olmayan bir anı oluyor gözü ile karşınızda görürsünüz [10]. Herhangi bir bilgi, mail, telefon, URL, vCard, SMS, harita, bookmark, video linkleri vb. tüm şeylerin Kare Kodları rahatlıkla oluşturulabilir. Şekil 2 de BMW araba firmasına ait artırılmış gerçeklik youtube videosunun kare kodu görülebilir.




Şekil 2. Kare Kod Örneği
Kare kodlarına bağlı artırılmış gerçeklik uygulamalarının en avantajlı yönü kare kodların uygulama bağımsız bir şekilde çalışmalarıdır. Tasarlanan uygulamada kare kod okutulur. Ardından mobil cihazlar yardımıyla resme bakıldığında zenginleşen içerik gözlenir. Örneğin Şekil 3’ teki resimdeki kare kod okutulduğunda üç boyutlu zenginleşen içerik Şekil 4’ teki gibi kullanıcıya sunulur.




Şekil 3. Orijinal Resim
Artırılmış gerçeklik mobil uygulamalarından bazıları ise QR kodları dışında kendi görsellerinin taranmasıyla interaktif bir şekilde çalışabilmektedir. Kare kod gibi evrensel olmadıklarından farklı firmalar tarafından depolanan içeriklerin kendi mobil uygulamaları tarafından taranmasıyla interaktif bir görünüm elde edilebilmektedir.

Şekil 4. Resim Üzerindeki Artırılmış Gerçeklik.
Bu teknoloji ile birlikte, elimizdeki bir dergi kapağı konuşabilmekte, bir kartvizitteki bilgileri manuel kaydetmektense rahatlıkla iletişim bilgilerine erişim sağlanabilmektedir.
GPS, yön bilgisi ve resimle birlikte bir yerdeki önemli yerler (restoranlar, tarihi yerler, tavsiyeler vb.) ekranda anında belirebilmektedir [11]. Şekil 5’ te wikitude uygulamasının gps, yön ve resimle banka, restoran, ücretsiz wi-fi, yakındaki arkadaş vb. gibi çevredeki bilgileri kullanıcıya anında verebilmektedir.

Şekil 5. Ortamdan alınan zengin içerik. (wikitude)
Mobil platformlarda kullanılan artırılmış gerçeklik uygulamalarının en popüler olanlarından birisi “Layar” isimli uygulamadır [12-13].
Bu uygulamada önceden veritabanlarına kaydedilmiş herhangi bir görüntü ister dışarıda bir afiş şeklinde olsun, ister bilgisayar ekranından olsun uygulama ile tarandığında artık bir fotoğraftan ziyade interaktif bir görünüme dönüşmektedir. Görüntü üzerine birden fazla interaktif bağlantı aynı anda eklenebilmektedir. Örneğin Şekil 5’ te bir resim uygulama tarafından çalıştırıldığında Şekil 6’ daki gibi e-mail telefon gibi iletişim linkleri, twitter ve facebook bağlantıları ve tanıtım videosu kullanıcının erişimine sunularak sade bir resimden tüm detaylara rahatlıkla erişilebilmektedir. Uygulamadaki en güzel özelliklerden biriside indirilen video içeriği telefonda izlenirken, telefonu resmin üzerinden uzaklaştırıp tekrar resim üzerine tutulduğunda video kaldığı yerden devam ederek bütünlüğün korunmasıdır. Uygulama içerisinde kendi katalog, resim, reklam vb. ürünler için layar uygulamasını olarak oluşturulabilir [14].




Şekil 5. Orijinal Resim



Şekil 6. Resim Üzerindeki Artırılmış Gerçeklik
Artırılmış Gerçeklik farklı diller arası çeviride de kullanılabilmektedir. Şekil 7’ de Google çeviri programı ile belirlenen resim içerisindeki kelime ve cümleler alınarak istenen dile rahatlıkla çevrilebilmektedir [15].
Şekil 7. Çeviride Artırılmış Gerçeklik Uygulama
Teknoloji eğitimde de kullanılmaktadır. Artırılmış gerçeklik özelliği olan kitaplarda tablet ya da cep telefonu ile resimler tarandığında üç boyutlu olarak içerik canlandırılarak eğitim başarısının artırılması sağlanmaktadır [16]. Şekil 8’ deki içeriğin artırılmış gerçeklik görüntüsü Şekil 9’ da verilmiştir.
Şekil 8. Eğitimde Artırılmış Gerçeklik
Şekil 9. Kitap İçeriğinin Zenginleşmesi
Artırılmış Gerçeklik teknolojisi yukarıda da bahsedildiği gibi birçok alanda etkili öğrenmeyi ve akılda kalıcılığı zenginleştirmektedir. Şekil 10’ da BMW firmasının gözlüklerle araba bakım onarımını kolaylaştırması, Şekil 11’ de Marshall firması tarafından evlerdeki duvar renk denemeleri, Şekil 12’ de Ikea tarafından evlerde masa sandalye, koltuk vb. aksesuarların üç boyutlu gösterimi, Şekil 13’ te New york ta metro istasyonlarındaki haritalarda eş zamanlı metro takibi gibi bir çok farklı alanda içerikler rahatlıkla zenginleştirilebilmektedir.




Şekil 10. Bakım & Onarımda AR




Şekil 11. İç & Dış Mimaride AR




Şekil 12. İç & Dış Mimaride AR





Şekil 13. Haritaların Hareketlenmesi

Artırılmış Gerçeklik teknolojisi kullanan mobil uygulama geliştirmek için birçok yazılım geliştirme ortamı (SDK) mevcuttur. Bunlardan en bilinenlerinin erişim linkleri Tablo 1’de verilmiştir. Birçok SDK nın farklı karşılaştırılmaları yapılmıştır [17]. Bu geliştiricilerin Java, C++, C#, Unity 3D (oyun) programlama dilleri için API leri mevcuttur.

www.wikitude.com/products/studio/

www.layar.com/products/creator/

www.metaio.com/sdk/

www.arlab.com/

developer.vuforia.com/

www.t-immersion.com/

patchedreality.com/

onvert.com/

Tablo 1. Mobil Uygulamalar için SDK lar

3. Sonuç ve Öneriler
Özellikle Google Gözlük gibi giyilebilir teknolojilerin yaygınlaşması ile sanal ortamlarla gerçek ortamların birlikteliği artarak gerçekte olmayan her bir şeyin gerçek hayatın içinde canlandırılmasıyla, öğrenme başta olmak üzere birçok alanda devrim niteliğinde çalışmalara imza atılabilecektir. Artırılmış gerçeklik teknolojisi ile eğitim, tanıtım, reklam, sağlık, turizm, bakım-onarım, eğlence gibi sektörlerde anlaşılması güç kavramların algılanması büyük oranda artacaktır. Mobil cihazların yaygınlaşması ile hayatın her alanında bu tarz uygulamalar geliştirilerek öğrenmede yeni bir yaklaşım sağlanabilecektir. Artırılmış gerçeklik uygulamaları sayesinde özellikle gazete, dergi, broşür vb. gibi basılı süreli yayınların interaktif olarak anlık değişimleri sağlanarak internet dünyası ile yarışabilir bir duruma getirilebilir. Bu sayede bu tür yayınlarda süreklilik ve güncellik sorunu rahatlıkla aşılabilecektir.
Artırılmış gerçeklik teknolojisi ilerleyen dönemlerde kişilerin nüfus kimliklerinde kişilerin özel ve genel erişimlerinin sağlanabileceği bir şekilde kullanılabilir. Ayrıca hastane, sağlık kurumları gibi yerlerde takip edilmesi gereken işlem adımları bu teknoloji ile hızlı ve akılda kalıcı bir şekilde düzenlenebilir. Hayatın içinden tüm kitaplardaki tanıtım, erişim ve satın alma gibi işlemler, özellikle bu teknoloji ile desteklenerek okuma oranlarında artış sağlanabilir. Konferans, konser vb. toplu etkinliklerde birçok ayrıntıdan kişiye özel yönlendirici detaylar bu teknoloji ile sağlanarak insanların bilgiye hızlı ve etkin erişimi kolaylaştırılabilir.

4. Kaynaklar

[1] Chen, W., “Historical Oslo on a handheld device – a mobile augmented reality Application”, 18^th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems - KES2014 (Procedia Computer Science), 35:979 – 985 (2014).

[2] Azuma, R., T., “A survey of augmented reality”, Presence: Teleoperators and Virtual Environments, 6(4):355-385 (1997)
[3] Sommerauer, P. & Müller, O., “Augmented reality in informal learning environments: A field experiment in a mathematics exhibition”, Computers & Education, 79: 59-68 (2014).
[4] Lin, H.-F. & Chen, C.-H., “Design and application of augmented reality query-answering system in mobile phone information navigation”, Expert Systems with Applications, 42: 810–820 (2015).
[5]http://en.wikipedia.org/wiki/Google_X, Erişim Tarihi: 02.02.2015
[6]https://plus.google.com/+GoogleGlass/posts , Erişim Tarihi: 01.02.2015
[7]http://en.wikipedia.org/wiki/Google_Glass, Erişim Tarihi: 01.02.2015
[8] Daponte, P., Vito, L., D., Picariello, F. & Riccio, M., “State of the art and future developments of the Augmented Reality for measurement applications”, Measurement, 57: 53–70 (2014).
[9]http://www.catwig.com/google-glass-teardown/, Erişim Tarihi: 30.01.2015

[10]http://webrazzi.com/2011/12/25/arttirilmis-gerceklik/, Erişim Tarihi: 20.01.2015

[11]http://www.wikitude.com/products/studio/, Erişim Tarihi: 25.01.2015
[12]https://www.layar.com/why-layar/client-examples/, Erişim Tarihi: 30.01.2015
[13]https://www.youtube.com/user/layarmobile/videos, Erişim Tarihi: 02.02.2015
[14] https://www.layar.com/products/creator/, Erişim Tarihi: 01.02.2015
[15]http://news.filehippo.com/2015/01/google-translate-now-live-conversation-text-translation/, Erişim Tarihi: 30.01.2015
[16] Tomia A., B. & Rambli, D., R., A., “An Interactive Mobile Augmented Reality Magical Playbook: Learning Number With The Thirsty Crow”, 2013 International Conference on Virtual and Augmented Reality in Education (Procedia Computer Science), 25:123 – 130 (2013).
[17]http://socialcompare.com/en/comparison/augmented-reality-sdks, Erişim Tarihi: 29.01.2015