] Artırılmış Gerçeklik Uygulamalarının Şehircilikte Kullanılması:İnceleme ve Ön Ürün

Aslıhan Arslan, Uğur Özcan, Enis Karaarslanarslanaslihan01@gmail.com, ugurozcan108@gmail.com, enis.karaarslan@mu.edu.trMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Özet: Artırılmış Gerçeklik (Augmented Reality), mobil cihazların algıladığıgerçek dünya görüntüsünün ses, fotoğraf, grafik ve GPS verileri ile zenginleştirilerekverilmesidir. Gerçekliğin, bilgisayar tarafından geliştirilmesi ve arttırılmasıdır.Günlük hayatta bir çok alanda kendini göstermeye başlayan Artırılmış Gerçeklikuygulamaları, şehircilik alanında da kendini göstermeye başlamıştır. Bu çalışmakapsamında bu teknolojiyi kullanan bir prototip uygulama geliştirilmiştir. Birşehircilik uygulaması olarak Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Kampüs uygula-masının prototipi gerçekleştirilecektir. Bu uygulamada; kampüsün önemli nok-talarının konumlanması ve tanıtılması hedeflenmektedir. Böylece aranılan yer-lerin kolay bulunması ve o yer hakkında ayrıntılı bilgi sağlanması gibi imkanlarsunulacaktır. Yapılacak olan prototip uygulamanın GoogleMap ve GPS verileriile zenginleştirilmesi hedeflenmektedir. Böylece kullanıcıya bulunduğu şehirdedaha fazla bilgi ve görsel içerik sunulabilecektir.

Anahtar Kelimeler: artırılmış gerçeklik, sensör tabanlı arttırılmış gerçeklik,mobil bilişim, şehircilik.

Abstract: Augmented Reality applications that real-world environment isenriched with sound, images, graphics and GPS data is created the view. Aug-mented Reality is improvement and enhancement of the reality by the computer.These applications have been started to use in the town planning as have shownin many areas of daily life. In this study , a prototype application was de-veloped using this technology . As a town planning application Muğla SıtkıKoçman University Campus application will be made. In this application, thespecial points positioning and introducing of campus is aimed. So, easy to findthe places is searched and will be provided facilities such as the provision ofdetailed information about that place.The prototype is planned to be made en-richment with Google Map and GPS data is aimed. So, detailed informationand visual contents can be represented to user.

Keywords: augmented reality, sensor-based augmented reality, mobile com-puting, town planning

1 Giriş

Hızla gelişen mobil teknoloji sayesindeyeni uygulamalar ortaya çıkmaktadır.Artırılmış Gerçeklik de bunlar-dan biridir. Kurt ve Güngör’egöre, artırılmış gerçeklik uzunyıllardır kullanılan bir tekniktirfakat günümüzde bu tür uygula-malar yeni artış göstermektedir[1].

Artırılmış gerçeklik(AR) gerçek za-manlı olarak kullanıcının çevresi iledijital bilginin bütünleşmesidir [3].Artırılmış gerçekliği seçmemizdeki enbüyük unsur gerçek dünya ile sanaldünyanın bir arada, gözle görülebilirbir şekilde kullanılıyor olmasıdır.Artırılmış gerçeklik cihazın kamer-adan aldığı görüntüye yapılan ek-ler ile gerçekleşmektedir. Artırılmış

1

gerçekliğin kullanıldığı ortamlar genel-likle tabletler, akıllı telefonlar ve bil-gisayarlardır[4].

Artırılmış gerçeklik günümüzdebirçok alanda kullanılmaktadır.Eğitim, askeri, oyunlar, eğlenceve sosyal ortamlar bunlardan birkaçıdır. Bu teknolojinin şehirciliktekullanımında birçok uygulama alanıvardır. Bir sokağı uygulamamızatanıttıktan sonra aldığımız bilgiler,grafikler buna örnek olarak göster-ilebilir. Hiç bilmediğimiz bir şehirdedolaşırken sokakların, binaların,alışveriş merkezlerinin ve buna ben-zer birçok yerin nerede olduğunu buuygulama sayesinde görsel bir şekildeöğrenebiliriz.

Bu çalışmada ilk bölümdeArtırılmış Gerçeklik ile ilgili temelkavramlar ele alınmıştır. Sonrakibölümde; uygulama örnekleri ve buçalışma kapsamında geliştirilen pro-totip yazılımın detaylarına yer verile-cektir.

2 Temel Kavramlar

Bu bölümde mobil bilişim, artırılmışgerçeklik ve şehircilikte kullanımı elealınacaktır. Mobil Bilişim Mo-bil bilişim kablosuz LAN, bilgisa-yarlar, akıllı telefonlar, tab-let PCve PDA’lar gibi teknoloji ve ciha-zları kapsar. Temelde hayatınızı ko-laylaştıran, iş arkadaşlarınızla ve dost-larınızla iletişim kurmanızı sağlayanya da işinizi daha etkili hale getir-menizi sağlayan, uygulamaları kullan-mamız için ortam sağlayan her cihazmobil bilişimin bir parçasıdır[5].

2.1 Artırılmış Gerçeklik

Artırılmış gerçeklik (Augmented Re-ality) fiziksel dünyanın sanal ilegerçek zamanlı olarak bütünleştirilerekaynı kadrajda bulunmasını hedefleyenteknolojidir[6]. Şekil 1’de de artırılmışgerçeklik uygulamalarının yıllara göreartan pazar payları verilmektedir. [2]

Şekil 1: Artırılmış gerçeklik uygula-masının yıllara göre artan pazar pay-ları [2].

Şekil 2’de AR uygulamalarınıngenel olarak çalışma mantığı göster-ilmiştir.

Şekil 2: Arttırılmış gerçeklik uygula-masının basit çalışma yapısı. [15]

Artırılmış gerçeklik tasarlanırkenişaretleyici(marker) kullanımına göreiki kategoriye ayrılarak tasarlanır:

• İşaretleyiciyle(Marker based):Görüntü tanımlama yani

2

daha önceden kaydedilmişgörüntü, animasyon ve filmparçaları vardır. Şekil 3’degörüldüğü üzere basit artırılmışgerçeklik işaretleyicileri genel-likle beyaz üzerine siyah karel-erden oluşan barkodlardır. Dahaayrıntılı işaretleyiciler kameranınalgılayabileceği daha sade res-imler sayesinde de yaratılabilir,görüntülerde siyah ve beyaz olmazorunluluğu yoktur.

• İşaretleyicisiz(Marker less):Görüntü tanımlama yoktur.Şekil 4’ te bir örneğiningörüldüğü üzere görüntü inter-net ya da belirli bir konumüzerinden (GPS kullanımı ile)toplanır. İşaretleyicisiz uygu-lamalar, işaretleyici kullanılanuygulamalara göre daha etk-ileşimlidir [7].

Şekil 3: Basit bir işaretleyici[7].

Şekil 4: İşaretleyicisiz kullanılan biruygulama [7].

GPS yani Küresel Konumlama Sis-temi ile dünya üzerindeki herhangi biryerin konumunu rahatlıkla bulabiliriz.Bahsedeceğimiz diğer bir kavram olanGyro Sensörü ise akıllı telefonlarda bu-lunan bir sensördür ve telefona vermişolduğumuz hareketi yeryüzüne görealgılayarak hareketi simule eder[8].

GPS’in uygulamamıza entegreedilmesi sayesinde şehirdeki çoğubina, sokak ve parkların konumunurahatlıkla bulmamız mümkün ola-caktır. Gyro sensörü açısal hızıalgılayarak cihazın çapraz, ters, düzşekildeki hareketlerini çözümler[8].Gyro sensörü sayesinde açısal hızıve ivmeyi de hesaplayarak uygula-mamızın görüntüyü tanımlamasınaolanak sağlarız. ŞehircilikteArtırılmış Gerçekliğin KullanımıŞehircilik(town planning), doğalçevrenin genişletilmesi ve ihtiyaçlarauygun tasarlanması, çevrenin kul-lanımı ve korunması, ulaşım vehaberleşmenin sağlanması vb. gibifaaliyetleri kapsayan kapsayan teknik,iktisadi ve politik planlamalardır[9].

Vatandaşlara daha iyi hizmetsunulması ve şehrin tanıtımı açısındanarttırılmış gerçeklik uygulamalarışehircilik açısından çok önemli bir kon-uma gelmiştir. Teknoloji bakımındangelişmiş şehirlerde bu uygulamalaroldukça yaygındır. Türkiye’deartırılmış gerçeklik uygulamalarışehircilik alanında şu an çok yaygınolmasa da yavaş yavaş gelişme göster-mektedir.

Şehrin önemli noktalarınındaha kolay bulunmasının yanı sıraarttırılmış gerçeklik uygulamaları,şehirdeki eski mimari yapılarınyeniden canlandırılması, gerçeğe uy-gun olarak daha kolay inşa edilmesini

3

de sağlar[10].

Şekil 5:Arttırılmış gerçeklik ileyeniden inşa edilen eski yapı [10].

Şehircilik için ArtırılmışGerçekçilik Uygulama Örnekleri olarakşu uygulamalar incelenmiştir:

• Junaio: 3G ve 4G mobil cihazlariçin tasarlanmış bir artırılmışgerçeklik uygulamasıdır. Ju-naio uygulamasında dağıtılaniçerikler sözde kanallar sayesindedüzenlenmektedir. Bir kanalAPI, ConnectAR, BuildArgibi üçüncü parti araçları ileoluşturulabilir.Kanallar Junaiouygulamasının arkasında sunucualtyapısına yüklenen Metaio bu-lutu vardır(Metaio cloud). Kul-lanılan API ise AREL yaniartırılmış gerçeklik keşfetme diliüzerine kurulu olup HTML5,XML, ve Javascript gibi webteknolojilerine izin verir[11].

• Layar: İvmeölçer, dahili kam-era, pusula ve GPS’in bir arayagelmesiyle kullanıcının konumuve çevresini belirler. Uygu-lama, coğrafi konumu ve çeşitliveri formlarını ayrı bir kat-mana ekleyerek bilgileri kam-era görüntüsü üzerine yansıtır.

Layer Blippar grubunun birbölümüdür. Layer ve Blip-par uygulamaları 46 milyonunüzerinde indirilmiştir.[12]

• Wikitude: Bu uygulamanınçalışma şekli diğer artırılmışgerçeklik uygulamalarında daolduğu gibi kullanıcının kon-umunun GPS ya da Wifi,ivmeölçer ve pusulanın birliktekullanılmasıyladır. Bu şekildekullanıcını bulunduğu konum-daki sokaklar, binalar, cafe verestorantlar gibi bir çok yerinbulunmasına olanak sağlar.

• Nokia city lens: İşaretleyici(marker)kullanımı ile oluşturulan biruygulamadır. Qr code sayesindebulunulan mekanı öğrenmemizisağlar.

3 Uygulama

Bu çalışmada geliştirilmekte olanyazılımla, kullanıcının bulunduğuşehirdeki belirli noktalara yardımalmaksızın rahatça ulaşmasıdır.Ulaşılacak yerler ise gitmek istediğihastane, cafe, müze gibi lokasyon-lardır. Bunu sağlamak için kam-era bağlantısı, gps ve artırılmışgerçeklik(augmented reality) teknolo-jisi kullanılacaktır.

Bizim mobil uygulamamızdaişaretleyici olmadan kullanılan biruygulama geliştirilecektir. Bu şekildeçok fazla kayıtlı veri kullanmadan,yazılımlar sayesinde daha kullanışlı biruygulama oluşturulacaktır.

4

3.1 Kullanılan Yazılım veDonanım

Proje, Android Studio ortamında Javadilinde gerçekleştirilecektir. Donanımolarak LG Nexus 5 Android telefon veNexus 7 tablet kullanılacaktır.

3.2 Geliştirilen PrototipYazılım

Geliştirilen prototip yazılımda önce-likle kullanıcıdan telefonunun konumbilgisi istenecektir. Daha sonraAndroid telefonun kamera bağlantısıüzerinden GoogleMap ve GPS ile bölgetanımlaması yapılarak bölge hakkındayer bilgisi alınacaktır. Google APIve Android’in kendi kütüphaneleri ileaçık kaynak AR SDKları(BeyondAR,LibreGeoSocial, Mixare[16]) seçilereken uygun olanın kullanılıp, çeşitli al-goritmalar ile görsel olarak kullanıcıyasunulacaktır.

Prototip yazılım için yapılan ilktaslak tasarımlar tamamlanmıştır.Şekil 6’da görüldüğü üzere, uygu-lama kullanıcıdan telefonunun konumbağlantısını açmasını ister ve uygu-lama açıldığı zaman sol üst köşede birradar çıkar. GPS ile bölge tanımlamasıyapıldıktan sonra bulunan yerler kam-erada görünür. Kampüs girişindenörnek bir ekran görüntüsü Şekil 7’de,kampüs içerisinden örnek bir ekrangörüntüsü Şekil 8’de gösterilmiştir.

Şekil 6 : Kullanıcıdan iste-nen konum bilgisi bölge tanımlamasıyapılıyor.

Şekil 7 :Algoritmalar yardımıylaGPS verileri kullanılarak kullanıcıyabölge tanıtımı yapılıyor.

Şekil 8 : Kampüs içinden başkabir örnek.

4 Sonraki Çalışmalarve Sonuç

Bu çalışma kapsamında planlananlarhayata geçtikten sonraki aşamalar:içeriğin daha da zenginleştirilmesi,sosyal medya kanallarından veriçekilmesi, sesli uyarı balonları eklen-mesi, kullanıcın yer ile ilgili dahafazla fotoğraf görebilmesi planlan-maktadır. İlerleyen aşamalarda daGoogle Cardboard[14] ile artırılmışgerçekliği birleştirip daha kompleks

5

bir uygulama yazılması planlanmak-tadır. Teşekkürler: Çalışmalarımızdabitirme tezinden[13] yararlandığımızÇağrı Taçyıldız’a teşekkür ederiz.

5 Kaynaklar:

[1] Güngör,C., Kurt, M.(2014) Mo-bil Cihazlarda Görsel ArttırılmışGerçeklik Algısının 3 Boyutlu Kırmızı-Camgöbeği Gözlükler İle Arttırılması

[2] Churchill, S.(2012), New Aug-mented Reality Apps, 20 Ekim2015 tarihinde erişildi. http://www.dailywireless.org/2012/12/

17/new-augmented-reality-apps/

[3] Rouse, M.(2015) What IsAugmented Reality, 22 Ekim 2017tarihinde erişildi.http://whatis.techtarget.com/definition/

augmented-reality-AR

[4]Çetinkaya,H.H.,Akçay M.(2013)Eğitim Ortamlarında ArttırılmışGerçeklik Uygulamalarıhttp://whatis.techtarget.com/definition/

augmented-reality-AR

[5] SearchMobileComputingStaff(2003), What’s mobile computing?, 19Ekim 2015 tarihinde erişildi.http://searchmobilecomputing.techtarget.

com/answer/What-is-mobile-computing

[6] Özarslan, Y. (2011). Öğrenenİçerik Etkileşiminin GenişletilmişGerçeklik ile Zenginleştirilmesi.5th In-ternational Computer and Instruc-tional Technologies Symposium Pro-ceedings Book. Elazığ: ICITS, ss.726-729

[7] Katiyar A., Kalra K. andGarg C. (2015), Marker Based

Augmented Realityhttp://www.krishisanskriti.org/

[8] Tho-Ek(2014) GyroSensörü nedir?Ne işe yarar?, 22 Ekim 2015 tarihindeerişildi.http://www.dolubilgi.com/gyro-sensoru/

[9 ] McGill.CA(2015), About Ur-ban Planning, McGill University,https://mcgill.ca/urbanplanning/

planning

[10] Caroline Blondeau-Morizot,S.(2011), Maior Ecclesia – Clunyand la réalité augmentée, http://onditmedievalpasmoyenageux.

fr/maior-ecclesia-cluny-la?

?-realite-augmentee/

[11] Metaio GmbH(2009), Ju-naio, https://en.wikipedia.org/wiki/Junaio ,22 Ekim 2015 tarihindeerişildi.

[12] https://www.layar.com/about/,21 Ekim 2015 tarihinde erişildi.

[13] Taçyıldız,Ç.(2015), MobileEnvironmental Identification SystemBased on Augmented Reality and MapTechniques, Muğla S.K.Ü. BilgisayarMühendisliği Bitirme Tezi,

[14] Google Cardboard, https://www.google.com/get/cardboard/

,1Kasm2015tarihindeeriildi.

[15] Jong-Moon,C.(2015),https://www.coursera.org/learn/

iot-augmented-reality-technologies/

lecture/uUhzH/ar-technology, 1Kasım 2015 tarihinde erişildi.

[16] Augmented RealitySDK Comparison(2015),http://socialcompare.com/en/comparison/

augmented-reality-sdks, 1 Kasım2015 tarihinde erişildi.

6