Screen positioning algorithm for augmented reality application on android devices

Abstract

Artırılmış gerçeklik teknolojisi dört farklı çevre biriminin birleşimidir. Bu çevre birimleri kamera, bilgisayar alt yapısı, işaretleyici ve gerçek dünyadan oluşmaktadır. Artırılmış gerçeklik bu farklı dört birimin üç boyutlu olarak gerçek dünyada konumlandırılması olarak tanımlanabilir.Artırılmış gerçekliğin hedefi, gerçek bir yere ya da nesneye bilgi ve anlam katmaktır. Mobil cihaz kullanımı günümüzde çok artmış ve bu artış ile birlikte artırılmış gerçeklik uygulamaları daha da önemli bir hale gelmiştir. İnsanların üzerlerinde taşıdıkları bu cihazlar ile etraflarında gördükleri cisimler ile etkileşime geçebilir hale gelmişlerdir.Tez için geliştirilen uygulama ve algoritma Bilim ve Sanayi Bakanlığı'nın finansal desteği ve Yapı Kredi Bankası'nın teknik ve veri desteği ile birlikte Android işletim sistemli mobil cihazlar üzerinde çalışacak şekilde geliştirilmiştir. Tasarlanan uygulamanın amacı, Yapı Kredi Bankası'na ait üye iş yerleri ve banka şubelerini mobil cihazın ekranında, kullanıcıya göre konumlarını hesaplayarak doğru bir şekilde yerleştirmektir.Bu tezde, uygulamanın temelini oluşturan ekrana yerleştirme algoritması üzerine odaklanılmıştır. Algoritmanın akademik yazında önerilen diğer algoritmalara kıyasla daha basit, daha az pil harcayan ve daha hızlı çalışan bir algoritma olması hedeflenmiştir. Bunun dışında filtre seçenekleri, harita desteği, QR Kod okuma ekranı gibi diğer özellik ve servislerin de, mobil cihazın pil ömrü ve performansını en arttıracak şekilde çalışması sağlanmıştır. Bu enerji kazancını üç farklı GPS edinme yolu kullanarak ve iki farklı kütüphane kullanılarak sağlanmıştır. Aynı zamanda önerilen algoritma akademik yazında bulunan farklı bir algoritma ile karşılaştırılmış ve sonuçların çoğu durumda daha iyi olduğu gösterilmiştir. Önerilen algoritma ara yönleri tayin etme ve ekrana konumlandırmada doğruya daha yakın sonuçlar vermiştir.

The 'Augmented Reality' technology is a combination of four different peripherals. These peripherals consist of camera, computer infrastructure, markers and the real world. Augmented reality can be summarized as these four units being positioned in the real world with three dimensions. The ultimate goal of augmented reality is to create a convenient and natural immersion. Development of mobile technologies has contributed significantly to the improvement of this domain. Using it, humans can interact with objects which surround them via their mobile devices.In this thesis, we've developed an augmented reality application which runs on mobile devices with Android operating system. This application is developed with the corporation of Yapı Kredi Bank with the financial support of Ministry of Industry and Sciences. The purpose of this application is to correctly place bank merchants (will be referred as point of interests (POI)) and offices on device's screen by calculating their positions relatively to user's current position.A new screen positioning algorithm that optimizes application's performance and minimizes its energy consumption is proposed for this application. Furthermore, additional features and services (user choice filters, map support, QR Code screen) that use different sensors have been developed in the most energy efficient way. To accomplish energy efficiency we added different GPS fetching modes and libraries. These modes are particular to our application. Also we compare our algorithm to another algorithm and we saw that our application has a better accuracy on screen positioning and direction finding.