Chương V: ƯNG DUNG ĐINH HƯƠNG ĐIA ĐIÊM VA HIÊN THI THÔNG TIN KHÔNG GIAN THƯC (Augmented Reality) TRÊN MAN HINH

ĐIÊN THOAI IPHONE

A. Y TƯỞNG THỰC HIỆNB. HIỆN THỰC ỨNG DỤNGC. DEMO ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BẰNG HÌNH ẢNH:

A. Y TƯỞNG THỰC HIỆN

• Tìm kiếm, xác định phương hướng đến địa điểm khó khăn?• Cần biết thông tin trực quan môi trường bên ngoài xung quanh ta?• Y tưởng kết hợp các chức năng: La bàn số, camera, bộ thu nhận tín

hiệu GPS để giải quyết vần đề trên. Augmented Reality (viết tăt AR)

B. HIỆN THỰC ỨNG DỤNG

1. Đinh hương (Bearing).

2. Hương la bàn và hương hiển thi trên màn hình.

3. Góc quay của Camera và cách hiển thi trên màn hình.

4. Hiện thực bằng Objective-C.

1. Đinh hương (Bearing)

• Công thưc đinh góc hương đi măt phong câu:

Công thưc đia lý xác đinh phương hương trong măt phong câu:

β = atan2(sin(Δlong).cos(lat2), cos(lat1).sin(lat2)−sin(lat1).cos(lat2).cos(Δlong))

• lat1: Vĩ độ điểm khởi hành.

• lat2: Vĩ độ điểm đich đến.• Δlong: Hiệu kinh độ giữa điểm khởi hành và đich đến.• β : Góc Beta (phương hướng) tư điểm khởi hành đến đich đến.• atan2: Hàm ngược cua hàm lượng giác

Kêt quả goc β (Beta) trong khoảng -180o đên +180o.

Theo qui ươc goc lêch cua la ban trong khoảng 0o đên 360o. (Hương 0o la hương Băc cua la ban). Do đo ta se điêu chinh lai công thưc như sau:

β = (β +360o) % 360o

2. Hương la bàn và hương hiển thi trên màn hình

a. Hương la bàn và hương hiển thi trên màn hình:• Hương man hình: La hương khi ta nhìn vao man hình điên thoai.• Hương la ban: Chi phương hương địa lý môi trường bên ngoai.

Do đo tùy theo cách đặt điên thoai ta co các giá trị hương la ban khác nhau:

Hướng la bàn mũi tên màu đỏ, hướng của màn hình mũi tên màu xanh

2. Hương la bàn và hương hiển thi trên màn hình

b. Xác định hướng hướng của màn hình.Do ứng dụng cua ta dùng màn hình để quan sát do đó hướng ta cần quan tâm là hướng màn hình. Và để xác định hướng màn hình ta cần xác định được hướng la bàn và độ lệch so với phường thẳng đứng cua điện thoại.

Hương của la bàn γ: Sử dụng thư viên “CoreLocation“va phương thưc didUpdateHeading để cập nhật goc la ban

Góc lệch α so vơi phương thẳng đưngTa sử dụng tính năng gia tốc kê để xác định gia tốc trên các trục x,y,z.

2. Hương la bàn và hương hiển thi trên màn hình

Công thưc:

Vậy α = atan2(Y,-X).

Ta điêu chinh giá trị α, để được giá trị như hình bên:

Góc lệch δ Delta giữa hương của màn hình θ và hương đi β.Xác định độ lêch giữa hương hiên tai va hương cần đi, δ tiên đên 0 co nghĩ ta đi đúng voi hương cần đi :

δ = β - θ

3. Góc quay của Camera và cách hiển thi trên màn hình.

a. Góc quay của Camera( Angel of View)

La vùng ma Camera cua điên thoai co thể thu nhận hình ảnh được.

α: la goc quay cua Camera.f: la tiêu cự cua thấu kính cua Camera.d: kích thươc vùng thu nhận ánh sáng

Ví dụ: Đối vơi các dòng iPhone,iPhone 3G, iPhone 3GS theo chuẩn CCD 1/4:Kính co tiêu cự f = 3,85mm kích thươc cảm biên 3,56mm x 2,68mm AOV portrait = 2*arctan(2,68/ (2*3,85)) = 38,4o

AOV landscape = 2*arctan(3.56/ (2*3,85)) = 49,6o

3. Góc quay của Camera và cách hiển thi trên màn hình.

Công thưc xác đinh ảnh của vật trên màn hình.

X = tan(δ ) / h

Vơi h = L/(2*Tan(AOV/2)• Nêu vật nằm trong vùng quay cua camera thì

ta co thể hiển thị trên man hình. Ta chọn ảnh đai diên bất kì để hiển thị tương ưng trên man hình.

• Hệ tọa độ điểm ảnh của màn hình iPhone ScreenX

ScreenY

3. Góc quay của Camera và cách hiển thi trên màn hình.

Hệ tọa độ trung tâm:• Co phương trục Y luôn cùng phương vơi gia tốc

trọng trường g (phương thẳng đưng hương lên), va X, Y đi qua điểm trung tâm cua man hình tọa độ X0, Y0.

• X0 = Chiêu rộng man hình/2• Y0 = Chiêu cao man hình /2

Để co thể ve chính xác ảnh tượng trưng trên man hinh ta dùng phương pháp biên đổi hê trục tọa độ trung tâm vê hê trục tọa độ cua man hình tưng ưng bằng các phép biên đổi hê trục tọa độ: Phép quay, va phép dời tịnh tiên.

ScreenX

+ Phép quay trục tọa độ. + Phép dời tinh tiến trục tọa độ.

Hiện thực bằng Objective-C:

• Ta sử dụng đối tượng :UIImagePickerController để kích hoat tính năng va tương tác vơi Camera iPhone.

• Hiên thực lơp man để hiển thị ve trên man hình iPhone– OverlayView.h– OverlayView.m

Ta sử dụng các sự kiên sau:o Khởi tao:- (id)initWithFrame:(CGRect)frame {}o Sự kiên cập nhật goc la ban:- (void)locationManager:

(CLLocationManager *)manager didUpdateHeading {}o Cập nhật độ lêch cua điên thoai:- (void)accelerometer:

(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate{}

C. DEMO ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BẰNG HÌNH ẢNH:

• Chọn danh sách địa điểm, va địa điểm cần định hương:

C. DEMO ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BẰNG HÌNH ẢNH:

• Chọn chưc năng định hương (Bearing).• Xoay điên thoai để xác định được phương hương va các thông tin

khác.