IZRADA PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM - bib.irb.hr · PDF fileIZRADA PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM ... dijela Zemljine površine. Isto se postiže korištenjem različitih metoda među kojima

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GEODETSKI FAKULTET

Zavod za kartografiju i fotogrametriju

Diplomski rad

IZRADA PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM

STVARNOSTI ZA MODELIRANJE TOPOGRAFIJE

Izradio: Matija Balaško

Marije Jurić Zagorke 46

Sveti Križ Začretje

[email protected]

Mentor: doc. dr. sc. Dražen Tutić

Druga mentorica: dr. sc. Ana Kuveždić Divjak

Voditelj: doc. dr. sc. Dražen Tutić

Zagreb, rujan 2017.

Matija Balaško – Izrada pješčanika s dopunjenom stvarnosti za modeliranje topografije Diplomski rad

Autor

Ime i prezime: Matija Balaško

Datum i mjesto rođenja: 31.12.1992., Zabok, Republika Hrvatska

I. Diplomski rad

Naslov: Izrada pješčanika s dopunjenom stvarnosti za modeliranje topografije

Mentor: doc. dr. sc. Dražen Tutić

Voditeljica: dr. sc. Ana Kuveždić Divjak

II. Ocjena i obrana

Datum zadavanja zadatka: 16.01.2017.

Datum obrane: 22. 09. 2017.

Sastav povjerenstva pred kojim je branjen diplomski rad:

1. doc. dr. sc. Dražen Tutić

2. dr. sc. Ana Kuveždić Divjak

3. doc. dr. sc. Ivka Kljajić


Zahvala

Zahvaljujem se mentoru doc. dr. sc. Draženu Tutiću na zanimljivoj predloženoj temi, velikoj

pomoći kod izrade pješčanika i uputama kako poboljšati diplomski rad.

Također se zahvaljujem drugoj mentorici dr. sc. Ana Kuveždić Divjak na savjetima pri izradi i

pisanju ovog rada.

Hvala svim prijateljima i kolegama koji su uljepšali moje studentske dane i s kojima sam

proveo mnoge nezaboravne trenutke.

Posebna zahvala mojoj obitelji na pruženoj potpori i osloncu tijekom cjelokupnog školovanja.


IZRADA PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM STVARNOSTI ZA MODELIRANJE

TOPOGRAFIJE

Sažetak: U okviru diplomskog rada objašnjeni su osnovni pojmovi vezani uz prikaze reljefa

Zemlje poput topografske karte i digitalnog modela reljefa. Naveden je njihov značaj u

pogledu modernog života ljudi prepunog putovanja, promjene mjesta stanovanja i općenito

snalaženja u okolini u kojoj žive. Spomenuta je dopunjena stvarnost kao jedna od modernih

tehnologija čiji je cilj olakšati svakodnevne rutinske navike ljudi, poboljšavanje uvjeta života

te njezina uloga u lakšem savladavanju pojedinih grana ljudske djelatnosti. Uz to, nabrojani

su neki zanimljivi primjeri njezinog korištenja. Prikazani su sastavni dijelovi pješčanika s

dopunjenom stvarnosti i njegove mogućnosti zbog kojih je postao popularan u muzejima i

školama diljem svijeta. Na Geodetskom fakultetu izrađen je potpuno funkcionalan pješčanik

pri čemu su detaljno navedeni svi koraci koji su potrebni za njegovo kompletiranje. Za kraj,

prikazane su njegove mogućnosti, izrađene su edukativne vježbe za učenike osnovne i

srednje škole te studente Geodetskog fakulteta sukladno njihovoj dobi i razini znanja.

Navedene vježbe izrađene su sukladno kurikulumu te nastavnom planu i programu za

određeni stupanj obrazovanja čime su primjenjive u svim hrvatskim školama.

Ključne riječi: interaktivni pješčanik, dopunjena stvarnost, topografski model, edukativne

vježbe

Building an Augmented Reality Sandbox for Topography Modelling

Within the scope of the thesis, basic concepts related to the representations of the Earth's

relief, such as the topographic map and the digital relief model, are explained. Their

significance in terms of the modern life of people that are often traveling, changing their

place of residence and general orientation in the area where they live is explained.

Augmented reality, as one of the modern technologies aimed at facilitating everyday routine

habits of people, improving living conditions and its role in facilitating the individual

branches of human activity is also discussed. Additionally, some interesting examples of its

use are listed. The components of the augmented reality sandbox are also shown, as well as

its features that gained its popularity in museums and schools around the world. At the

Faculty of Geodesy, a fully functional sandblast was created, detailing all the steps required

for its construction. In the end, its options were presented, and educational exercises were

made for elementary and high school students and students of the Faculty of Geodesy

according to their age and level of knowledge. These exercises are made in accordance with

the curriculum for a certain degree of education, which makes them applicable in all

Croatian schools.

Keywords: interactive sandbox, augmented reality, topographic model, educational

exercises


SADRŽAJ

1. UVOD ............................................................................................................................................... 1

2. PRIKAZIVANJE OBLIKA RELJEFA ZEMLJE .......................................................................................... 2

2.1 Reljef i reljefni oblici ................................................................................................................ 2

2.2 Topografska karta .................................................................................................................... 4

2.3 Digitalni model reljefa ............................................................................................................. 8

3. DOPUNJENA STVARNOST .............................................................................................................. 11

3.1 Razvoj dopunjene stvarnosti ................................................................................................. 11

3.2 Tehnologija ............................................................................................................................ 13

3.3 Primjeri uporabe dopunjene stvarnosti ................................................................................ 15

4. PJEŠČANIK S DOPUNJENOM STVARNOSTI ..................................................................................... 18

4.1 Teorijska osnova .................................................................................................................... 18

4.2 Hardver .................................................................................................................................. 19

4.2.1 Xbox Kinect kamera ....................................................................................................... 20

4.2.2 Projektor ........................................................................................................................ 21

4.2.3 Računalo ........................................................................................................................ 22

4.3 Softver ................................................................................................................................... 23

4.3.1 Linux Mint ...................................................................................................................... 23

4.3.2 Vrui VR ........................................................................................................................... 24

5. PROCES IZRADE PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM STVARNOSTI ........................................................ 27

5.1 Izrada drvenog postolja i nosača ........................................................................................... 27

5.2 Instalacija programa .............................................................................................................. 29

5.3 Kalibracija .............................................................................................................................. 31

6. PRIMJENA PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM STVARNOSTI U OBRAZOVANJU.................................... 33

6.1 Osnovna škola........................................................................................................................ 34

6.2 Srednja škola ......................................................................................................................... 37

6.3 Geodetski fakultet ................................................................................................................. 38

7. ZAKLJUČAK ..................................................................................................................................... 41

LITERATURA ........................................................................................................................................... 42

POPIS SLIKA ........................................................................................................................................... 45

POPIS TABLICA ....................................................................................................................................... 46

ŽIVOTOPIS .............................................................................................................................................. 47


1

1. UVOD

Pojavom modernih tehnologija otvorio se prostor za razvoj sve većeg broja alata za

vizualizaciju stvarnog svijeta s pomoću računalnih programa. Dopunjena stvarnost, kao jedan

od dobrih primjera za to, svoju je upotrebu pronašla diljem svijeta u različitim animacijama i

prikazima kao dobar alat za igru, prostorno planiranje te vizualizaciju najrazličitijih aspekata

ljudske djelatnosti.

Zanimljiv primjer uporabe dopunjene stvarnosti je pješčanik s dopunjenom stvarnosti

razvijen na Sveučilištu u Kaliforniji (eng. University of California, Davis) kao rezultat projekta

koji je financirala Nacionalna zaklade za znanost (eng. National Science Foundation, NFS) na

temu znanstvene edukacije za slatkovodna jezera i znanosti o vodi. Rezultat je suradnje

nekoliko znanstvenih institucija: Centra za aktivnu vizualizaciju u znanostima vezanima uz

Zemlju (eng. UC Davis’ W.M. Keck Center for Active Visualization in the Earth Sciences

(KeckCAVES), Centra za istraživanje okoliša jezera Tahoe (eng. UC Davis Tahoe Environmental

Research Center), Znanstvenog centra Lawrence (eng. Lawrence Hall of Science), te

Znanstvenog centra za proučavanje jezera i akvarija (eng. CHO Lake Aquarium and Science

Center).

Navedeni projekt objedinjuje 3D aplikacije za vizualizaciju s običnim pješčanikom u svrhu

učenja različitih koncepata vezanih uz znanosti o zemlji. Pješčanik s dopunjenom stvarnosti

tako omogućuje korisnicima da kreiraju topografske modele oblikujući stvarni pijesak na

kojem se zatim s pomoću Xbox Kinect kamere i projektora prikazuju različite boje i izohipse,

te je stvorena mogućnost simuliranja efekta kretanja vode. Time se na lakši način usvajaju

znanja vezana uz geografiju, geologiju, hidrologiju poput korištenja topografske karte,

značenja izohipsi, reljefnih oblika, te ponašanja vode. Isto tako, jedna od važnijih mogućnosti

je fizičko oblikovanje topografskih modela koji se zatim mogu skenirati u računalo te se

iskoristiti kao podloga za razne grafičke efekte i simulacije.

Upravo zbog jednostavne uporabe i zanimljivog grafičkog prikaza pješčanici s dopunjenom

stvarnosti sve se više pojavljuju u školama, fakultetima i muzejima gdje ih posjećuju ljudi

raznih dobnih kategorija i uživaju u mogućnostima koje oni pružaju. U sklopu diplomskog

rada izrađen je potpuno funkcionalan pješčanik s dopunjenom stvarnosti za potrebe

modeliranja topografije koji će ostati na Geodetskom fakultetu i služiti kao alat za lakše

usvajanje pojmova vezanih uz topografiju i reljef.

Princip rada pješčanika zasniva se na uporabi Xbox Kinect kamere koja se nalazi iznad

pješčanika i mjeri udaljenost do pojedine točke, odnosno njezinu visinu. Te informacije

obrađuje softver koje zatim koristi projektor za prikaz reljefnih oblika na pijesku s pomoću

hipsometrijske skale boja te izohipsi.


2

2. PRIKAZIVANJE OBLIKA RELJEFA ZEMLJE

2.1 Reljef i reljefni oblici

Reljef je skup oblika Zemljine površine uključujući sve ravnine i neravnine, uzvišenja i

udubljenja (Ivković 2012). U usporedbi s drugim elementima koji se prikazuju na planovima i

kartama, reljef je kao kontinuirani trodimenzionalni element najteže prikazati zbog složenih

formacija koje nastaju pod utjecajem različitih sila koje oblikuju Zemljinu površinu. U skladu s

time, Zemljina ploha odlikuje se velikim bogatstvom specifičnih oblika koje nazivamo

geomorfološki oblici ili oblici reljefa Zemlje. Navedene sile dijele se u dvije velike skupine

geomorfoloških sila. Prvu čine sile koje djeluju iz unutrašnjosti Zemlje i koje se nazivaju

unutrašnje ili endogene sile (epirogenetski i orogenetski pokreti, vulkanske aktivnosti,

potresi). Posljedica djelovanja endogenih sila su veliki oblici na plohi Zemlje koji se nazivaju

tektonski ili strukturni oblici. Drugu skupinu čine sile koje na Zemlju djeluju izvana, tj. iz

atmosfere i koji se nazivaju vanjske ili egzogene sile (sunce, padaline, vjetrovi, temperatura,

plima, oseka) i oblikuju u prvom redu karakteristične male ornamentalne oblike reljefa

Zemlje (Poslončec-Petrić i dr. 2002). Kako bi se različiti oblici Zemlje prikazali na planovima i

kartama, potrebno je prikupiti prostorne podatke o ravninama i neravninama odabranog

dijela Zemljine površine. Isto se postiže korištenjem različitih metoda među kojima su

najvažnije geodetske metode. Odabir određene metode ovisi ponajprije o veličini i obliku

dijela Zemljine površine koji se želi snimiti te zatim i potrebnoj točnosti ovisno o svrsi za koju

će se koristiti dobiveni podaci. Geodetske metode snimanja reljefa se, s obzirom na položaj

instrumenta i opažača, dijele u dvije skupine:

Neposredne - instrument i opažač nalaze se na površini Zemlje, na odgovarajućim

točkama reljefa koje se snimaju

Posredne - snimanje reljefa provodi iz zraka ili iz svemira

Neposredne metode snimanja reljefa su:

Ortogonalna metoda

Polarna metoda

Nivelman

Satelitsko pozicioniranje (GNSS)

Posredne metode snimanja reljefa su:

Fotogrametrija

Daljinska istraživanja

Podaci o snimljenom reljefu dobiveni geodetskim metodama interdisciplinarnog su karaktera

i osim u geodeziji koriste se u mnogim drugim područjima kao što su: graditeljstvo,

arhitektura, radiokomunikacije, urbanizam i prostorno planiranje, agronomija, šumarstvo,

promet, telekomunikacije (Cigrovski-Detelić 2007). Snimljeni podaci se obrađuju i odabirom


3

21.3 23.2 40.2 25.2

75.5

66.4

60.3

65.3

50.6

60.3

69.3

54.4

80.2

95.2

80.2

70.4

13.2

21.3

23.2 40.2

25.2

25.1

55.2

48.2

45.3

75.1

50.2

75.1

52.4

70.4

90.3

105.2 75.5

66.4

60.3

određene metode prikazuju na kartama. Izbor određene metode ponajprije ovisi o namjeni i

točnosti karte te subjektivnom stilu opažača. Pojedine tehnike su orijentirane na vizualizaciju

zemljišnih oblika, njihovu preglednost i ljepotu, dok druge metode daju više analitičkih

rezultata kojima se iskazuju precizne visine i strukturalne informacije. Kombinacijom

navedenih tehnika dobivaju se rezultati koji podjednako vrednuju vizualnu i analitičku

komponentu. Složenost prikaza reljefnih oblika proizlazi iz njihove neprekidne i

trodimenzionalne strukture karakterizirane malim kompleksnim oblicima. Reljef se može

prikazati u ravnini sljedećim metodama:

Geometrijske metode - kote i izohipse

Prostorne metode - šrafe, signature, sjenčanje i boja

Kombinirane metode

Određene metode poput kota, izohipsa i različiti intenziteti boja daju bolju kvantitativnu

razinu karti budući da su poznate točne vrijednosti visina određenih točaka i izohipsa,

odnosno različitih nijansa boja. S druge strane, metode šrafura i sjenčanja daju kvalitativnu

razinu, odnosno ljepši vizualni prikaz s nepoznavanjem točne vrijednosti visine određene

točke. Reljef se može prikazati i trodimenzionalno:

Grafički - profili, perspektivni i izometrijski prikazi

Digitalni modeli reljefa (DMR)

A) B) C)

D) E) F)

Slika 1: Različiti načini prikaza reljefa: A) šrafe B) hipsometrijska skala boja C) kote D) izohipse E) signature F) crtež stijena (Poslončec-Petrić i dr. 2002)


4

2.2 Topografska karta

Za tehnički i društveni razvoj današnje civilizacije, odnosno za potrebe donošenja prostornih i

urbanističkih planova, projektiranje i izgradnju raznovrsnih građevinskih objekata,

istraživanje i analizu osobitosti pojedinih prostornih cjelina te za mnoge druge svrhe koriste

se topografske karte i planovi. Topografska karta je opća geografska karta s velikim brojem

informacija o mjesnim prilikama prikazanog područja, koje se odnose na naselja, prometnice,

vode, vegetaciju, oblike reljefa Zemlje i granice teritorijalnih područja pri čemu su svi

navedeni projekti na topografskoj karti prikazani s jednakom važnošću (Frangeš 2012).

Uobičajeno bi topografska karta morala sadržavati sljedeće elemente (Ivković 2012):

Matematička osnova i geodetske točke državne izmjere

Vode i objekti na vodi (bunari, izvori, tekućice, jezera, mora)

Komunikacije svih vrsta (željeznice, ceste, putovi, telekomunikacije)

Građevine (kuće, zgrade, industrijska postrojenja)

Reljef (kote, izohipse, hipsometrijska skala boja)

Granice poljoprivrednih kultura

Topografski znakovi za vegetaciju i poljoprivredne kulture

Nazivi (imena reljefnih elemenata, komunikacija, javnih zgrada)

Reljef se na topografskim kartama može prikazati na više različitih načina, a u novije vrijeme

uobičajen prikaz je kombinacijom hipsometrijske skale boja s izohipsama i nadmorskim

visinama pojedinih karakterističnih točaka (kotama). Pojedini objekti se na topografskim

planovima prikazuju usvojenim topografskim znacima različitih boja ili ispisivanjem

odgovarajućih naziva, odnosno kratica naziva. Pješčanik s dopunjenom stvarnosti kao oblik

reljefnog prikaz koristi izohipse i hipsometrijsku skalu boju te se iz toga razloga u sljedećim

odlomcima razmatraju njihove glavne karakteristike te definiraju prednosti i nedostaci

pojedinih prikaza.

Izohipse su matematički definirane kao presjeci horizontalnih ravnina na određenim

nadmorskim visinama s plohom Zemlje, projicirani ortogonalno na ravninu plana ili karte.

Jednostavnije rečeno, izohipse su linije koje povezuju točke iste nadmorske visine. Analogno

njima, izobate su linije koje spajaju točke iste dubine. Iako su se pojavile prije više od 400

godina, i dalje su najbolji način prikazivanja oblika reljefa Zemljine površine o čemu svjedoči

njihova široka primjena u svjetskoj kartografiji.

Ekvidistanca izohipsi je visinska udaljenost između dvije uzastopne izohipse. Izbor

ekvidistance ovisi o nagibu terena, mjerilu i namjeni plana ili karte te o traženoj točnosti

visinskog prikaza terena. Ovisno o odabranoj ekvidistanci dobit ćemo različitu detaljnost

prikaza određenog dijela Zemljine površine što se dobro može primijetiti na slici 2. Za

topografske planove ekvidistanca izohipsi uobičajeno iznosi 0.5-5m, ovisno o navedenim

parametrima. Pri izboru ekvidistance treba voditi računa da pri grafičkom prikazu u

određenom mjerilu horizontalna udaljenost između izohipsi bude minimalno 1mm. U


5

suprotnome bi prikazivanje izohipsama bilo nepregledno, pa ga treba zamijeniti

odgovarajućim topografskim znacima.

Slika 2: Prikaz istog zemljišnog oblika različitim ekvidistancama (Cigrovski-Detelić 2007)

Valja spomenuti nekoliko osnovnih svojstava izohipsi (Ivković 2012):

Izohipse su uvijek zatvorene linije. One se uvijek spajaju i sreću same sa sobom makar

i na velikim udaljenostima od razmatranog područja.

Nagib terena je okomit na smjer pružanja izohipsa što znači da je najveća vertikalna

promjena na najkraćoj horizontalnoj udaljenosti. U prijevodu, ako je veća udaljenost

između susjednih izohipsi, zemljište je manje nagnuto. Analogno tome, ako je ta

udaljenost manja, nagib terena je veći.

Izohipse se nikada ne sijeku. Linija izohipse, u slučaju kada mijenja smjer, može se

jako približiti liniji u drugom smjeru. Moguće je da dvije izohipse iste visine prolaze

jedna blizu druge, u ekstremnim slučajevima moguće je da se spoje. Ta pojava je

uglavnom karakteristična za nizinske ravničarske terene i prikaze posebnih zemljišnih

oblika poput sedla.

Izohipse se nikada međusobno ne križaju. Ako na terenu egzistira neki zid, izohipse će

„pasti“ od vrha u jednu liniju na planu, ali se neće križati.

Karakteristike profila snimljenog terena mogu se odrediti iz oblika izohipsi, kojima je

prikazan snimljeni teren.

Izohipse se u pravilu prikazuju smeđom bojom. Osnovne izohipse su one koje se nižu na

međusobnom visinskom razmaku koji odgovara odabranoj ekvidistanci i prikazane su

tankom neisprekidanom linijom. Zbog bolje preglednosti, na topografskim kartama svaka se

peta ili deseta izohipsa iscrtava nešto debljom linijom i naziva se glavna izohipsa te im se

pridružuje broj koji označava njihovu visinu, kotu izohipse. U slučaju da osnovne linije zbog

posebnosti dijela topografske plohe ne mogu predočiti dovoljno konfiguraciju terena,

konstruiraju se pomoćne izohipse koje su prikazane isprekidanom tankom linijom. One se

najviše koriste u ravničarskim predjelima, gdje su osnovne izohipse udaljene jedna od druge

toliko da razmak između njih ne može prikazati sve terenske oblike.


6

Iako predstavljaju najbolji izbor za prikaz reljefa dijela Zemljine površine izohipse imaju i

svoje nedostatke. Koliko će značajni biti ti nedostaci i koliko će utjecati na točnost visinskog

prikaza terena ovisi ponajprije o stručnjaku koji mjeri na terenu i odabire karakteristične

točke te zatim konstruira same izohipse pomoću računalnog programa. Konstrukcija

zakrivljenih linija između zadanih točaka može se oblikovati na više načina i pod različitim

kutevima, ovisno o osobi koja ih konstruira i o njezinom poznavanju karakteristika

snimljenog terena. Stoga se preporučuje da ista osoba mjeri na terenu i konstruira izohipse

jer će u tom slučaju uz izvjesnu dozu stručnosti te osobe slika terena biti vjerno prikazana.

Drugi nedostatak je činjenica da i pored izbora najprikladnije ekvidistance s obzirom na nagib

terena i mjerilo, izvjesne neravnine ostaju neprikazane, što se najbolje uočava na prikazu

istog zemljišnog terena različitim ekvidistancama (Cigrovski-Detelić 2007).

Kvaliteta prikaza zemljišnih oblika pomoću izohipsa može se podijeliti na dvije vrste točnosti,

apsolutnu i relativnu. Apsolutna točnost podrazumijeva točnost samih visina zbog čega je

jako bitno posvetiti pažnju izmjeri na terenu i garantirati da su pogreške izmjere unutar

propisanih granica u skladu s traženom točnosti. Relativna točnost definira točnost

međusobnog položaja izohipsa prilikom konstrukcije iz podataka dobivenih na terenu.

Pogreške u visinskom prikazu terena mogu se pojaviti zbog:

Izbora elemenata o kojima ovisi prikaz reljefa na topografskom planu

Kvalitete podataka

Izboru ekvidistance izohipsa

Tri elementa o kojima ovisi prikaz reljefa na topografskom planu su izbor broja točaka za

interpolaciju, njihovog položaja na terenu i izbora modela interpolacije. Zajednički se oni

nazivaju pogreške zbog primijenjene metode i već je u samom početku važno posveti veliku

pažnju pravilnom izboru navedenih elemenata jer ukoliko su oni pogrešno definirani kasnije

pokušaji ispravljanja pogrešaka neće imati značajnog utjecaja. Kvaliteta podataka koji se

koriste pri interpolaciji izohipsa direktno utječe na točnost položaja izohipsa. Sukladno tome,

nakon kvalitetno odabranih metoda važno je podjednako kvalitetno provesti izmjeru na

terenu tako da se garantirani iznosi položajnih i visinskih pogrešaka točaka pomoću kojih se

interpoliraju izohipse budu unutar dozvoljenih odstupanja. Izbor ekvidistance izohipsa ovisi o

razvedenosti terena, svrsi budućeg topografskog plana i mjerilu plana (Ivković 2012).

Hipsometrijska skala boja počela se upotrebljavati u 19. stoljeću za prikaz reljefa zemlje (slika

3). Razlikovala su se dva osnovna principa prema kojima su se raspodijeljivale boje, prvi po

načelu kojem se što većoj visini pridodavala to svjetlija boja i drugi gdje se porastom visine

primjenjivala sve tamnija boja. Bojanjem intervalnih prostora između pojedinih izohipsi tako

se postiže jasniji i pregledniji visinski prikaz dijela Zemljine površine, odnosno Zemljina

površina se dijeli na visinske zone. Načela po kojima će se prikazati boje ovise o različitim

principima, a razlikuju se od autora do autora koji ih je uvodio (Poslončec-Petrić i dr. 2002).


7

S vremenom se usuglasila skala koja se danas najčešće upotrebljava sastavljena od sljedećih

boja:

plavozelena (0-100 m)

žutozelena (100-200 m)

žuta (200-500 m)

svijetlosmeđa (500-1000 m)

smeđa (1000-2000 m)

crvenosmeđa (2000-4000 m)

smeđecrvena (iznad 4000 m)

Slika 3: Reljefna karta Hrvatske (URL 1)

Kod prikazivanja dubinskih odnosa voda, skala boja najčešće se izvodi varijacijama plavih

tonova po načelu da se što većoj dubini pridodaje to tamnija boja. Jedan od primjera

drugačijih skala boja je ona koju je razvio Imhof uzimajući u obzir stvarne boje tla

promatrane i fotografirane iz daljine, a naziva se skala zračne perspektive. Time se nastoji

postići što prirodnije prikaz reljefa a sadrži sljedeće boje: sivozelenoplava, plavozelena,

zelena, žutozelena, žuta, crvenkastožuta (Frangeš 2012).


8

2.3 Digitalni model reljefa

Razvojem računala i različitih programa za izradu trodimenzionalnih grafičkih struktura

stvorena je mogućnost za drugačiji i inovativniji prikaz dijela Zemljine površine u visinskom

smislu od standardnih prikaza na planovima i kartama poput izohipsa i hipsometrijske skale

boja. Takav prikaz naziva se digitalni model reljefa (slika 4) budući da sadrži prostorne

podatke za pohranu konfiguracije snimljenog terena kao skup točaka s trodimenzionalnim

koordinatama iz koji je potom izračunat matematički model te omogućen prikaz tog modela

na različitim medijima (Cigrovski-Detelić 2007). Pri tome se nastoji postići da se izračunata

površina terena iz modela što više poklapa sa stvarnom Zemljinom površinom.

Slika 4: Primjer digitalnog modela reljefa (URL 2)

Izrada fizičkih trodimenzionalnih modela terena iziskuje mnogo vremena, sredstava za

konstrukciju te su nespretni za transport iako su zbog svog efektnog i zanimljivog prikaza

prigodni za korištenje u prodajne i promotivne svrhe. Iz tog razloga su danas u velikoj

primjeni računalni programi koji omogućavaju bržu i jednostavniju izradu modela reljefa, a

podaci su trajno spremljeni u memoriji računala. Ulazni podaci za digitalni model reljefa su

već ranije spomenute trodimenzionalne koordinate točaka.

Na koji će način one biti prikupljene ovisi ponajprije o svrsi za koju se izrađuje digitalni model

reljefa te površini koja se nastoji prikazati. Podatke se tako može sakupiti klasičnom

terestričkom izmjerom ukoliko se želi postići veća točnost kod manjeg ograničenog područja,

zatim stereofotogrametrijskom izmjerom zračnih i satelitskih snimaka koja su puno

ekonomičnija za veća područja prikaza te digitalizacijom topografskih karata koja je zbog

veličine pogrešaka prigodna samo za informativne svrhe. Podaci za digitalni model reljefa

moraju biti spremljeni na način koji će zadovoljiti određene uvjete kao što su (Ivković 2012):

Učinkovito spremanje velikog broja podataka

Brži pristup manjim dijelovima

Mogućnost uređenja DMR-a iz različitih razdoblja u jednu bazu

Mogućnost pretraživanja spremljenih podataka


9

Mogućnost obnavljanja podataka

Sigurnost i ujednačenost podataka

Prikladan format za razmjenu s drugim bazama

Tri su osnovna načina kojim se uređuju podaci za digitalni model reljefa. Prvi je pomoću

nepravilne mreže trokuta (eng. TIN-Triangular Irregular Network) koji omogućuje izradu

DMR-a bez transformacije osnovnih podataka. Točke snimljene na terenu formiraju mrežu

nepravilnih trokuta koji mogu biti različite veličine i oblika čime aproksimiraju površinu. Svi

mjereni podaci istovremeno i neposredno sudjeluju u formiranju DMR-a pri čemu nema

jedinstvenog pravila kojim se točke povezuju u trokutove. Takav slučajni karakter formiranih

trokutova omogućuje vrlo kvalitetno poklapanje DMR-a sa stvarnom površinom jer je mreža

trokuta veoma prilagodljiva. Međutim, iz toga proizlazi najveći nedostatak navedene

metode, a to je činjenica da je slučajne pogreške u mjerenju visina jako teško ukloniti pa nije

moguće utjecati na tok i karakter interpolirane površine. Uz to, formirana datoteka DMR-a je

velikih dimenzija pa je nepogodna za računanja, a algoritmi za primjenu TIN-a su vrlo složeni.

Drugi način uređenja podataka za digitalni model reljefa je pomoću pravilne mreže (GRID).

Za to uređenje potrebno je provesti filtriranje i interpolaciju sirovih podataka što je glavna

razlika između njega i TIN-a. Time se podaci uređuju u mreže četverokuta jednakih ili

promjenjivih dimenzija ovisno o karakteru površine koja se želi prikazati. Jednostavna i

pravilna struktura tako omogućuje da se pohrane samo visine čvorova mreže. X i y

koordinate definirane su redovima i stupcima u mreži, a za kotu točke, odnosno z koordinatu

postoji brojčani zapis. Podaci uređeni na takav način su zbog svoje jednostavne topologije

prigodni za računske operacije i grafički prikaz što omogućuje obradu velikih digitalnih

modela reljefa (Ivković 2012).

Kombinacijom navedena dva načina uređenja podataka dobije se hibridna struktura koja

sadrži pravilnu mrežu točaka upotpunjenu s TIN-om na mjestima kompliciranih

geomorfoloških oblika gdje GRID metoda sama po sebi ne bi davala dovoljno dobar prikaz

terena. Time se na najbolji način koriste prednosti obje metode gdje se pomoću TIN-a mreža

bolje uklapa u složene geomorfološke oblike, a zadržava se jednostavnost GRID-a pri obradi

veće količine podataka te njihove izmjene i dopune.

Najvažniji postupak prilikom izrade DMR-a je interpolacija visina na temelju ulaznih metoda

kojom se progušćuje mreža točaka potrebna za grafički prikaz. Za to se koriste različiti

algoritmi programirani u softverima, a najčešće se zasnivaju na formiranju matematičkih

ploha koristeći metodu najmanjih kvadrata, metodu težina, metoda variograma i dr.

Jednadžbe kojima se prikazuju plohe mogu biti (Ivković 2012):

Jednodimenzionalne i dvodimenzionalne linearne jednadžbe

Bilinearne jednadžbe

Polinomi drugog i trećeg reda

Jednadžbe slučajnosti, Furierov spektar


10

Trodimenzionalni prikaz digitalnog modela reljefa zasniva se na perspektivnom prikazu iz

određenog položaja. Ovisno o odabiru glavnih parametara koji su koordinate projekcijskog

središta, koordinate točke kroz koju prolazi zamišljena os snimanja, kut rotacije slike i os

snimanja postići će se različiti prikazi. Perspektivni prikaz iz određene pozicije mogu se

prikazati pomoću izohipsa, linija u x ili y smjeru te u obliku pravilne četverokutne mreže koja

se može upotpuniti lomnim linijama.

Korištenje računalnih programa omogućuje interaktivan prikaz na zaslonu ekrana pa je tako

moguće rotirati sliku oko vertikalne osi analizirane površine, promijeniti udaljenost ili kut

promatranja. Točnost digitalnog modela reljefa ovisi o:

Kvaliteti prikupljenih podataka

Metodi interpolacije visina

Veličini rastera

Danas se digitalni model reljefa koristi u najrazličitijim spektrima ljudske djelatnosti poput

hidrologije, geologije, šumarstva, agronomije, geografije, turizma, za računanje nagiba i

zakrivljenosti terena, uzdužnih i poprečnih profila, kubuture nasipa, za potrebe iskopa te u

promotivne i turističke svrhe.


11

3. DOPUNJENA STVARNOST

3.1 Razvoj dopunjene stvarnosti

Za početak je važno ustanoviti razliku između tri pojma koji se danas često poistovjećuju:

virtualna stvarnosta (eng. virtual reality), proširena ili dopunjena stvarnost (eng. augmented

reality) te pomiješana stvarnost (eng. mixed reality). Virtualna stvarnost je kompjuterski

generirana simulacija situacija iz stvarnog života ili potpuno izmišljenih svjetova i likova koji

su veoma popularni u industriji računalnih igara. Korisnici to iskustvo postižu noseći naočale

te ne vide stvarni svijet oko sebe već imaju osjećaj kao da se nalaze u simulaciji, odnosno

drugom svijetu koristeći prije svega osjet vida i sluha koji su stimulirani uz pomoć naočala

koje nose. Dopunjena stvarnost s druge strane koristi stvarno okruženje na koje nadodaje

digitalne predmete i slične komponente omogućujući tako korisniku interakciju sa stvarnom

okolinom (slika 5). Za razliku od virtualne stvarnosti koja se može iskusiti samo uz obavezno

nošenje naočala, dopunjena stvarnost danas koristi mobitele, tablete, računala i ostale

moderne tehnologije za uživanje u njihovim mogućnostima. Pomiješana stvarnost je pojam

koji se uveo paralelno s dopunjenom stvarnosti u promotivne svrhe iako između ta dva

pojma nema veće razlike.

Slika 5: Prikaz dopunjene stvarnosti u promotivne svrhe (URL 5)

Kao što je navedeno virtualna stvarnost se realizira uz pomoć naočala koje ovisno o njihovoj

kvaliteti, razini iskustva koje se s njima može ostvariti i posljedično cijeni uređaja dijelimo u

tri ranga. Prvi zauzimaju proizvodi opremljeni najmodernijim senzorima za praćenje kretanja

korisnika koji moraju biti spojeni na računalo opremljeno snažnim procesorom i grafičkom

karticom kako bi se mogao prenijeti cjelokupan doživljaj na korisnika. Iskustvo dobiveno

ovim uređajima najbliže je stvarnom svijetu što se može doživjeti, a ne preporučuje se duže

korištenje zbog posljedica koje ono može ostaviti poput mučnina i glavobolja. Trenutno su

razvijena tri takva uređaja od renomiranih giganata računalne industrije, a to su Oculus Rift,

HTC Vive i PlayStation VR. Nešto slabije iskustvo, ali još uvijek na visokom nivou možemo

postići koristeći Samsung mobilne uređaje koji se umetnu u pripadajuće naočale razvijene od

istog proizvođača. Treći rang uređaja pak predstavljaju naočale raznih proizvođača diljem


12

svijeta u koji možemo umetnuti bilo koji moderni telefon, a kvaliteta uvelike ovisi o zaslonu

mobitela, njegovim mogućnostima i naočalama koje se koriste. Jedan od zanimljivijih

primjera korištenja takve tehnologije je Google Cardboard koji je ni više ni manje nego

obična mala kutija s dvije leće u koju se umetne mobilni uređaj čime se dobiva virtualno

iskustvo.

Korištenje virtualne stvarnosti može se podijeliti u dvije različite svrhe, prvo svrha kreiranje

virtualne stvarnosti za igranje i zabavu poput 3D računalnih igara ili filmova te drugo za

omogućavanje ljudima da prakticiraju svoje vještine u simuliranom svijetu prije nego ih

iskažu u stvarnom što je bitno za neke sofisticirane industrije. Dobar primjer za to je

simuliranje leta avionom za pilote u avioindustriji. Ostvarivanje virtualne stvarnosti je

omogućeno uz pomoć programskog jezika poznatog kao VRML (eng. Virtual Reality Modeling

Language) koji služi za kreiranje serija slika i definiranje mogućnosti interakcije s istima (URL

3).

Pojam dopunjene stvarnosti uveo je Boeing-ovog inženjer Thomas Caudelli 1990. godine

kako bi opisao način na koji rade naočale koje su koristili električari prilikom sastavljanja

kompliciranih žičanih komponenata. Jedna od prvih komercijalnih uporaba dopunjene

stvarnosti bila je prilikom sportskih prijenosa gdje su se prikazivale linije kako bi predočile

gledateljima neke važne detalje, poput linije svjetskog rekorda u atletici ili prvog polaganja u

američkom nogometu (URL 4). Danas se ona koristi u širokom spektru ljudskih djelatnosti

poput zdravstva, turizma, marketinga, zabavne industrije i slično.

Aplikacije za dopunjenu stvarnost napisane su u posebnim 3D programskim jezicima koji

omogućuju programerima da razviju kompjuterski generirane predmete, poruke, animacije i

uspješno ih uvedu u stvarni svijet na točno onom mjestu na kojem su to zamislili. Takve

aplikacije razvijene za mobilne uređaje koristi ponajprije GPS kako bi znale gdje se nalaze i

žiro-kompas kako bi raspoznale orijentaciju mobilnog uređaja. Sofisticiranije aplikacije

razvijene za vojsku koriste i tehnologije za prepoznavanje objekata, pokreta i mimike lica

(URL 3).

Razlikuje se 3 glavne kategorije alata za dopunjenu stvarnost. Prvi omogućavaju uvođenje 3D

modela u stvarno okruženje korisnika i interakciju s njima. Zatim drugi koji obogaćuju sliku

dobivenu kamerom s tekstualnim i grafičkim informacijama. Dobar primjer za to je uperena

kamera u neku zgradu uz koju se zatim pokazuju podaci o njezinoj visini i procijenjenoj

vrijednosti nekretnine. Treća kategorija alata su oni predodređeni za igranje gdje se

obogaćuje doživljaj dobiven klasičnim računalnim igrama. U zadnje vrijeme veliku

popularnost stekla je igra za mobilne uređaje Pokemon Go gdje je potrebno pronalaziti

virtualno kreirane Pokemone u stvarnom svijetu.

Granice modernih tehnologija i posljedično dopunjene stvarnosti su neizmjerne. Prije svega

20 godina mobiteli su tek ulazili u naše živote, a danas je život bez njih potpuno nezamisliv.

Slično tome prije desetak godina većina obitelji imala je tek jedan uređaj spojen na internet,


13

danas to prelazi brojku od pet uređaja (mobitel, osobno računalo, poslovno računalo, tablet,

sat, pametni televizor). Uz to, navedena tehnologija prelazi i na kućanske aparate pa tako već

postoje pametni hladnjaci spojeni na internet koji vam ovisno o hrani koja se u njemu nalazi,

vašem raspoloženju i planu prehrane predlaže jelo i prikazuje na koji ga način pripremiti

(slika 6). To je samo jedan od dobrih primjera uporabe modernih tehnologija i dopunjene

stvarnosti u svakodnevnom životu, a u narednim godinama pokazat će se u kolikoj mjeri

navedena tehnologija uspjeva zaživjeti u svakodnevnim aktivnostima ljudi.

Slika 6: Pametni hladnjak (URL 6)

3.2 Tehnologija

Tehnologija na kojoj je bazirana virtualna i dopunjena stvarnost razlikuje se po principima na

kojima rade te softverskih i hardverskih mogućnosti pojedinog proizvoda pa je teško osnove

rada takvih uređaja opisati u zajedničkim crticama. U ovom trenutku ne postoje standardi ni

norme za dopunjenu stvarnost uslijed čega nije moguće stvoriti interoperabilnost između

uređaja različitih proizvođača pa tako svaki pojedini proizvod zahtjeva individualan razvoj iz

početka (Berryman 2012).

S obzirom na to da se danas dopunjena i virtualna stvarnost najviše upotrebljavaju u

pametnim telefonima upravo na njihovom primjeru objašnjena je tehnologija koja stoji iza

svega. Svaki suvremeni pametni telefon koristi GPS ili neki drugi sustav za prikupljanje

informacija o poziciji na kojoj se nalazi, odnosno poziciju korisnika tog mobilnog telefona.

Kamera koju koristi pametni telefon sposobna je uz znanje pozicije te uzimanjem informacija

iz baze podataka zasnovane na fotografijama prepoznati u što gleda te na taj način

nadopuniti te informacije s virtualnim prikazima. Isto tako, poneki objekti sadrže fizičke

markere koje prepoznaje kamera te je uzimanjem podataka iz web aplikacija Googlea i

sličnih kompanija omogućeno nadopunjenje informacija. Pri tome je važno da virtualni

prikazi koje vide korisnici budu njemu jasni, uzimajući u obzir visinu na kojoj se kamera

nalazi, kut pod kojim ona gleda na poneki objekt i razlučivost slike. To će omogućiti da krajnji


14

rezultat bude jasna i pregledna slika dobivena iz kamere nadopunjena virtualnim prikazima

(Berryman 2012).

Problem koji stvara najviše problema korisnicima virtualne stvarnosti pa posljedično i

proizvođačima tih uređaja je latencija. Latencija predstavlja vrijeme između trenutka u

kojem korisnik pomakne svoju glavu i vremena dok se virtualna slika tome prilagodi (Brigham

2017). Ako je taj vremenski razmak značajan dolazi do neslaganja između ljudskih pokreta i

vizualnog sustava koje dobiva promatranjem očima. Posljedica toga je pojava mučnina kod

korisnika i nelagodnost prilikom korištenja uređaja virtualne stvarnosti. Upravo u tome je i

najveća razlika između uređaja renomiranijih proizvođača višeg cjenovnog ranga i onih nižeg.

Drugi problem koji se pojavljuje kod proširene stvarnosti je kako pravilno balansirati između

distrakcije koju virtualne značajke donose korisniku kako mu one ne bi smetale prilikom

kretanja ili prouzrokovale neugodne, opasne situacije. Uz to uvijek se postavlja pitanje

privatnosti i sigurnosti budući da smo svjedoci učestalih terorističkih napada diljem svijeta.

Navedene tehnologije povezuju osobe iz stvarnog svijeta, oni su sudionici u proširenoj

stvarnosti korisnika tog uređaja i pitanje je koliko to njima samima odgovara. Kao primjer za

navedeno može se spomenuti propali projekt Google Glass koji je pokrenut prije nekoliko

godina. Naime, ljudi su bili zabrinuti da će ih korisnici navedenog gadgeta snimati bez njihove

dozvole i identificirati na temelju prepoznavanja mimike lica. Iz tog razloga su i prije nego što

je njihov razvoj bio obustavljen bile zabranjene u različitim trgovinama, bolnicama, kinima i

sličnim javno dostupnim mjestima.

Mnogo je različitih principa i tipova uređaja na kojima se koristi virtualna i proširena

stvarnost. Tako na primjer postoje sustavi koji koriste specijalne naočale za takve prikaze,

zatim nekoliko različitih uređaja koji se mogu staviti na dijelove tijela i omogućiti virtualnu

stvarnost. U razvoju su tako i specijalne kontaktne leće koje bi mogle korisniku pružiti

iskustva virtualne stvarnosti. Poneki uređaji su specijalizirani za korištenje u zatvorenim

prostorima, drugi pak u otvorenim. Mogućnosti su neizmjerne, a broj ljudi koji radi na njima i

razvojnih projekata svakim danom sve veći.

U ovom trenutku značajan broj softvera i uređaja sadrži probleme vezane uz bugove,

infrastrukturu servera, a mogućnosti uređaja koji koriste tu tehnologiju moraju se razvijati

paralelno vezano ponajprije uz procesorsku i grafičku snagu istih. Ono što bi omogućilo šire

korištenje i poboljšanje tih tehnologija je usvajanje normi i standarda koje bi bile jednake

diljem svijeta. Jedan od rijetkih primjera softvera otvorenog koda je organizacija Open

Source VR kojoj je cilj razviti univerzalan softver otvorenog koda koji bi povezivao VR

tehnologiju između različitih proizvođača (primjer dxf format koji povezuje CAD softvere).

Ono što je u spomenutom slučaju najveći problem su partikularni interesi određenih

kompanija koje ponajviše gledaju očekivano samo na vlastiti profit i kako uništiti svoju

konkurenciju.


15

3.3 Primjeri uporabe dopunjene stvarnosti

Pješčanik s dopunjenom stvarnosti izrađen u sklopu ovog diplomskog rada samo je jedan od

primjera uporabe dopunjene stvarnosti. Da bi se dočaralo kolika je stvarna raznolikost i

mogućnost navedene tehnologije prikazani su neki od zanimljivijih primjera dopunjene

stvarnosti.

U svijetu najpoznatija aplikacija zasigurno je Pokemon Go (slika 7), igrica koju je za pametne

telefone napravila kompanija Niantic koja je ubrzo nakon svog izlaska zaokupila pozornost

cjelokupne javnosti. U njoj je cilj prikupiti što više Pokemona, međutim ono što ju čini

različitim od sličnih igara iste franšize jest da se Pokemoni pojavljuju u stvarnom svijetu na

različitim lokacijama. Navedena igrica koristi globalni sustav pozicioniranja (GPS) kako bi

odredila lokaciju korisnika i njegovo kretanje u stvarnom svijetu a kamera mobitela prikazuje

samog Pokemona. Iako igrica ima nedostatke u smislu opasnosti prilikom hodanja gledajući

istovremeno u mobilni telefon, zasigurno joj treba odati pohvale što je jedna od rijetkih

računalnih igrica koja zahtjeva fizičku aktivnost kako bi uspjeli u njoj čime potiče populaciju

igrača na kretanje i zdraviji život (URL 7).

Slika 7: Aplikacija Pokemon Go (URL 8)

Kao primjer aplikacije koja ima korist u radu određene struke je aplikacija Ink Hunter koju

koriste pojedini studiji za tetovažu. Ona omogućuje osobi koja je zainteresirana za tetovažu

da uz pomoć kamere na mobitelu vidi kako će ona izgledati na određenom dijelu tijela.

Prednost je što se mogu prikazati bilo već izrađene tetovaže ili one koje je osobno kreirala

osoba koja se želi tetovirati te mogu postaviti pod bilo kojim kutem i s proizvoljnom

veličinom na pojedini dio tijela. Time se dobiva najbliže iskustvo prave tetovaže koje se može

dosegnuti bez uporabe igle za tetoviranje (URL 7).


16

Slika 8: Aplikacija Ink Hunter (URL 9)

Amikasa je aplikacija koja omogućuje korisnicima da kreiraju sobu po svojim željama i

rasporede sav namještaj prije kupovine istog (URL 10). Koristeći svoj pametni telefon,

odnosno njegovu kameru i hodanjem kroz dnevnu sobu, kuhinju ili neku drugu prostoriju

koja se namjerava preurediti mogu se postavljati različiti 3D modeli namještaja i pregledavati

kako bi oni izgledali u stvarnom svijetu i pronaći mjesto za njihov idealan smještaj. Prilikom

smještaja određenog namještaja mogu se mijenjati njegove boje, a jednom kreirana soba

može se zatim podijeliti sa svojom obitelji i prijateljima putem društvenih mreža te se s njima

posavjetovati o njezinom izgledu.

Slika 9: Aplikacija Amikasa (URL 11)

Kao jedan od korisnih primjera dopunjene stvarnosti je aplikacija Augmented Car Finder (URL

12). Mnogo ljudi se u životu susretalo sa situacijom da se parkira na nekom mjestu gdje je

jako popunjeno parkiralište te prilikom povratka nisu u mogućnosti u cijelom tom izobilju

automobila pronaći onaj svoj. Upravo navedena aplikacija omogućuje lagan pronalazak svog

automobila navodeći vas do istog poznavanjem njegove i vaše lokacije. Aplikacija na prikazu


17

kamere kreira vidljivu oznaka koja prikazuje vaš automobil, udaljenost od njega i daje najbrži

put kako do njega doći.

Slika 10: Aplikacija Augmented Car Finder (URL 13)

Iz navedenih primjera vidljivo je koliko je dopunjena stvarnost danas prisutna u našim

životima te kolika je njena korist, ne samo u zabavne svrhe poput igrica već i u medicinske,

vojne svrhe te olakšavanju svakodnevnog života.


18

4. PJEŠČANIK S DOPUNJENOM STVARNOSTI

4.1 Teorijska osnova

Pješčanik s dopunjenom stvarnosti razvijen je na Sveučilištu u Kaliforniji pod vodstvom

američkog znanstvenika Olivera Kreylosa koji je bio inspiriran prototipom izrađenim u Češkoj

(Sanchez i dr. 2016). Pješčanik se sastoji od drvenog postolja u kojem se nalazi pijesak iznad

kojeg su montirane Xbox Kinect kamera te odgovarajući projektor. Kinect je postavljen iznad

pješčanika u sredini te pomoću infracrvene kamere koju sadrži prikuplja informacije o

koordinatama pojedinih točaka površine pijeska i proizvodi detaljnu trodimenzionalnu kartu

u realnom vremenu. Fizičke promjene površine pijeska kamera automatski prepoznaje te

mijenja prikaz karte u softveru. Informacija o koordinatama pojedinih točaka i kreiranoj karti

se obrađuje u računalu koje zatim pomoću odgovarajućeg programskog paketa šalje signal

do projektora koji navedenu kartu projicira na površinu pijeska (slika 11).

Slika 11: Shematski prikaz pješčanika (URL 14)

Ranije spomenuta infracrvena kamera Xbox Kinecta emitira signal koji se reflektira od

površine pijeska i vraća natrag u kameru kako bi se odredila visina svake pojedine točke

pijeska do kamere. Navedene informacije se obrađuju uz pomoć softvera (Kinect 3D Video

Capture Project) koji izrađuje topografsku kartu s izohipsama. Ona se potom prikazuje na

površini pijeska i omogućuje da se na zorniji način vide različiti reljefni oblici te ponašanje

izohipsa.

Jedna od mogućnosti koju omogućuje softver je stvaranje efekta vode. Naime, postavljanjem

ruke ili nekog objekta iznad pješčanika pokreće se animacija padanja vode. Ovisno o tome

koliko dugo se zadržava ruka stvaraju se veće ili manje količine vode koja se zatim ponaša

prema zakonima fizike te nakuplja u mjestima niže visine stvarajući tako jezera ili rijeke.

Simulacija toka vode rješava se Navier Stokesovim jednadžbama u realnom vremenu prema

oblicima kreiranim u pijesku.


19

4.2 Hardver

Za izradu pješčanika s dopunjenom stvarnosti potrebno je nekoliko neophodnih

komponenata:

Računalo

Xbox Kinect kamera

Projektor

Pješčanik

Pijesak

Računalo koje se upotrebljava trebalo bi imati snažnu grafičku karticu novije generacije zbog

zahtjeva simulacije vode. Ukoliko se navedena simulacija ne pokreće može se koristiti

najobičnije stolno ili prijenosno računalo srednje generacije. Programski paketi ne mogu se

pokrenuti na Windowsima nego isključivo na Linux i Mac Os X operativnim sustavima s

preporukom da to bude Linux zbog bolje kompatibilnosti. Idealno računalo za pješčanik s

dopunjenom stvarnosti je snažno računalo pokrenuto na Linux operativnom sustavu s

AMD/ATI Radeon ili Nvidia Geforce grafičkom karticom. Računalo bi moralo sadržavati

snažan procesor s minimalno 2GB radne memorije. Pješčanik ne zahtijeva stalnu povezanost

s Internetom, pa je moguće instalirani programski paket koristiti bez naknadnog povezivanja

na Internet. Također je moguće namjestiti AR Sandbox program tako da se automatski

pokreće prilikom paljenja računala u kojem slučaju nije potrebna ni tipkovnica, monitor i miš.

Softver podržava bilo koji od tri modela prve generacije Xbox Kinecta (360). Idealni projektor

je širokokutni budući da omogućuje montiranje projektora na nižoj visini i omjer 4:3 čime se

podudara s vidnim poljem Kinect kamere. Rezolucija samog projektora je manje bitna zato

što je cjelokupna rezolucija pješčanika ionako ograničena rezolucijom Kinect kamere koja

iznosi 640x480 piksela. Projektor se montira uzduž dulje stranice pješčanika za razliku od

Kinect kamere koja je montirana na samoj sredini. Povezivanje projektora s računalom

najbolje je ostvariti pomoću HDMI kabela. Analogna konekcija koristeći VGA utor smanjuje

kvalitetu prikaza i može prouzrokovati neslaganja između projicirane slike i stvarne površine

pijeska.

Kako bi se podudarao s Kinect kamerom preporučljivo je da stranice pješčanika budu u

omjeru 4:3. Veličina pješčanika limitirana je s mogućnostima Kinect kamere koja ima vidno

polje od 90 stupnjeva pa tako ona mora biti montirana otprilike na visinu koja je iste mjere

kao dulja stranica pješčanika. Idealna pozicija za Xbox Kinect kameru je iznad zamišljene

centralne točke pješčanika gledajući ravno prema dolje. Preporučena veličina pješčanika je

1x0.75m čime se Kinect može montirati na visinu od jednog metra. Na toj visini horizontalna

rezolucija iznosi 1,56mm, a vertikalna rezolucija je prihvatljivih 2,79mm. Povećanje veličine

pješčanika zahtjeva veću visinu na kojoj će biti montirani kamera i projektor te smanjuje

nominalnu horizontalnu i vertikalnu rezoluciju.


20

Pijesak koji je dostatan za popunjavanje pješčanika s visinom od 10 cm teži otprilike 100 kg.

Njega je moguće obogatiti s pomoću određenih sastojaka da se dobije struktura plastelina

(kinetičkog pijeska) čime se dobivaju bolje karakteristike zadržavanja oblika i forme.

4.2.1 Xbox Kinect kamera

Xbox Kinect kameru (slika 12) razvio je proizvođač Microsoft kao odgovor konkurentskim

kompanijama Sony i Nintendo na njihove inovacije u doživljaju igranja računalnih igara.

Razvijen ponajprije u te svrhe Kinect je kasnije pronašao uporabu u mnogim drugim granama

ljudskog djelovanja te u tom smislu nadvladao konkurenciju i postigao primat u upotrebi te

tehnologije.

Za preciznu detekciju pokreta i glasa zaslužna je postava kamera te naprednih mikrofona

sposobnih da se fokusiraju na vaš glas i isključe pritom pozadinske zvukove. Sveukupno se

radi o tri različite vrste kamera. Srednja je standardna RGB kamera, a riječ je o kameri

rezolucije 640×480 s podrškom za 32-bitnu boju te praćenje pokreta u 30 sličica u sekundi.

Druge dvije okolne kamere su senzori za detekciju dubine od kojih je jedna zapravo

infracrveni projektor koji bi takvu detekciju trebao omogućiti u raznim uvjetima osvjetljenja.

U skladu s time, Kinect radi u širokom rasponu različitih uvjeta osvjetljenja, a dodatna

kalibracija je potrebna tek kod većih promjena. Zbog infracrvenog projektora Kinect bez

problema detektira pokrete i u uvjetima mraka, no standardna RGB kamera u tom slučaju

nije u funkciji (URL 16).

S pomoću infracrvene kamere i specijalnog mikroprocesora kreira se mreže (grid) točaka iz

kojee se može odrediti udaljenost nekog objekta od kamere. To omogućuje praćenje pokreta

cijelog tijela, mimike lica i glasa za potrebe igranja računalnih igara.

Novija generacija Kinecta ima senzor dubine koji se sastoji od lasera koji emitira infracrvenu

zraku te CMOS senzora koji prikuplja podatke u 3 dimenzije pod bilo kakvim uvjetima

osvjetljenja. Domet senzora je prilagodljiv ovisno o poziciji igrača i okolnim objektima. Kinect

ima mogućnost istovremenog praćenja do 6 osoba od kojih dvoje može aktivno sudjelovati u

određenoj radnji (npr. igranju igrica). Senzor u Kinectu ima kut gledanja od 57 stupnjeva

horizontalno i 43 stupnjeva vertikalno, te se uz korištenje motoriziranog sustava može još

podići ili spustiti za dodatnih 27 stupnjeva (URL 15).

Kinect je ostvaren na tehnologiji razvijenoj u Rareu, podružnici tvrtke Microsoft Game

Studio. Tehnologija kamere bazira se na tehnologiji razvijenoj u izraelskoj tvrtki PrimeSense.

Navedena tehnologija može interpretirati specifične geste i time omogućuje potpuno

prirodno upravljanje koristeći isključivo projektor, kameru i specifičan mikročip za detekciju

kretanja objekata u trodimenzionalnom prostoru. Light Coding naziv je za korišteni

trodimenzionalni sustav skeniranja, koji koristi 3D rekonstrukciju temeljenu na slikama.


21

Slika 12: Xbox Kinect 360 (URL 16)

4.2.2 Projektor

Projektor korišten za izradu pješčanika je projektor Toshiba TLP 260 (slika 13). Ujedno je

širokokutnost njegova glavna karakteristika budući da omoguće pozicioniranje iznad

pješčanika na visini od jednog metra. U tablici 1 navedene su neke njegove značajnije

karakteristike (URL 18).

Slika 13: Toshiba projektor (URL 18)

Tablica 1: Karakteristike projektora Toshiba

Model TLP 260

Leće za projiciranje F2.0-2.4, f=14.5-17.4 mm

Izvor svjetla 160 W lampa

Svjetlost 1500 ANSI lumena

Kontrast 400:1

Izvorna rezolucija 800*600

Temperatura boje 16770 K

Veličina projekcije 76-457 cm

Projekcijska udaljenost 70-363 cm

Vanjske dimenzije 10x26x29cm


22

Težina 3.7 kg

Trošenje energije 225 W

Napajanje 100-240V, 50/60Hz

4.2.3 Računalo

Softver je instaliran na prijenosnom računalu HP 15-g003sm (slika 14) koji pripada

računalima srednje klase prosječnih karakteristika koje su vidljive u tablici 2. S pomoću njega

moguće je pokrenuti sam softver, ali efekt vode radi veoma otežano te laptop zbog

ograničenih tehničkih karakteristika nije u mogućnosti prikazati u punom svjetlu navedeni

efekt (URL 19) .

Tablica 2: Karakteristike prijenosnog računala HP

Model HP 15-g003sm

Procesor Amd Quad Core A4-5000 Apu s Radeon HD 8330

Radna memorija 4 GB 1600 MHz DDR3L SDRAM (1 x 4 GB)

Grafička kartica AMD Radeon HD 8330

Hard disk 750 GB

Rezolucija 1366 x 768

Zvuk Dva zvučnika

Vanjski portovi 1 SD 1 HDMI 1 utor za slušalice i mikrofon 2 USB 2.0 1 USB 3.0 1 RJ-45

Dimenzije 37.8 x 26 x 2.5 cm

Težina 2.23 kg

Napajanje 45 W


23

Slika 14: Prijenosno računalo HP (URL 20)

4.3 Softver

4.3.1 Linux Mint

Krajem 1991. godine Linus Torvalds objavio je prvu inačicu Linuxa, računalnog operacijskog

sustava slobodnog koda. Navedeni je prvotno razvio jezgru operacijskog sustava, a budući da

je kôd svima dostupan razvio se i cjeloviti operacijski sustav uz pomoć zajednice programera.

U počecima je razvijen kao sustav koji su koristili programeri, studenti i ljudi uključeni u

računalnu tehnologiju za eksperimentalni rad, a kasnije se raširio i postao jedan od

najzapaženijih operacijskih sustava (Bokhari 1995). Danas se pod Linuxom podrazumijeva

cjeloviti operacijski sustav koji se sastoji od Linux jezgre, GNU sistemskih programa i

aplikacija te grafičkog sustava. Ovisno o namjeni za koju se razvija, odnosno o željama i

potrebama autora i korisnika pojedinog sustava razvijen je velik broj inačica Linuxa. One se

mogu podijeliti u tri osnovne skupine ovisno kako se distribuiraju: u izvornom kodu, u zato

predviđenim paketima (koji sadrže izvršne inačice softvera) ili pak kao izvršni programi ili

skripte koje same instaliraju softver (Sanders 1998). Neke od najpoznatijih inačica Linuxa su:

Debian

Ubuntu

Mint

Fedora

Mandriva

Kali

Gentoo

Linux Mint operacijski je sustav dizajniran za rad na većini modernih računala, bilo 32 ili 64-

bitna. Omogućuje rad na računala i korištenje korisničkog sučelja kao alternativa nekim

poznatim operacijskim sustavima poput Microsoft Windowsa ili pak Applovog Mac OS-a.

Linux Mint se može instalirati uz već postojeće operacijske sustave na računala uz opciju

“dual boot” ili “multi-boot” gdje korisnik prilikom pokretanja računala sam može odabrati


24

koji operacijski sustav želi koristiti. To se postiže dijeljenjem jezgre na manje dijelove

(particije) i memorijske blokove. Takva metoda kreira najučinkovitiju korist od dostupnih

jezgri i nije oblik virtualizacije poput nekih drugih rješenja (Nomura 2011). Osnovna inačica

Minta na primjeru 3 sustava i 4 jezgre prikazana je na slici 15. Prilikom pokretanja računala

događaju se sljedeće radnje:

1. Procesor računala pokreće BIOS

2. BIOS učitava pripadajući „boot loader“

3. „Boot loader“ pokreće jezgru prvog operacijskog sustava koji se sam inicijalizira

4. Odabrani operacijski sustav pokreće programe i eliminira ostale operacijske sustave

Razvoj Mint-a započeo je 2006. godine postavljen na dokazanim temeljima Linux jezgre, Ubuntu i Debian sustava, GNU alata i Cinnamon korisničkog sučelja. Glavni cilj tog projekta je razvoj sustava više prilagođenog korisniku i učinkovitijeg u njegovim svakodnevnim zadacima. Istodobno, Mint želi omogućiti korisnicima da se lako prilagode naprednim tehnologijama umjesto da se te tehnologije pojednostavljuju i time smanjuju njihove mogućnosti. Upravo iz tog razloga raste mu popularnost u svijetu te ga iz dana u dan koristi sve veći broj korisnika. Izašle su 4 inačice Linux Mint prilagođene korisničkim zahtjevima:

Cinnamon

Mate

KDE

Xfce

Slika 15: Linux Mint korisničko sučelje (URL 21)

4.3.2 Vrui VR

Vrui VR (Virtual Reality User Interface) je razvojni alat za 3D grafičke aplikacije s naglaskom

na interaktivnost i kompatibilnost kod prikaza na različitim medijima. U skladu s time Vrui VR

omogućuje podjednako dobar prikaz na onim sustavima sastavljenima od jednog ili više

velikih ekrana i drugačijih prikaza poput 3D naočala (HTC Vive, Oculus Rifta) uz potpunu

prilagođenost korištenju 3D uređaja za unos informacija, ponajprije uređaja za igranje (URL

22).

Uz te mogućnosti Vrui se etablira kao alat za podršku razvoju preciznih i prijenosnih

aplikacija spremnih za korištenje. Precizno u ovom smislu podrazumijeva da se softver razvije


25

na jednom mediju, najčešće računalu, ali ispravno radi i na svim ostalim uređajima. Pri tome

je pretpostavka da se Vrui aplikacije ponašaju podjednako dobro kao bilo koje druge

originalne aplikacije za računalo i da su iste aplikacija podjednako efektivne i na drugim

medijima. Kao primjer za to na slici 16 prikazana je ista Vrui aplikacija na dva različita medija.

Slika 16: Prikaz iste Vrui VR aplikacije na dva različita medija (URL 22)

Grafički prikazi za različite medije, za razliku od uobičajene 3D grafike koja prezentira

virtualne fotografije korisniku, koriste prikaz kao ulaz u virtualni svijet. Kako bi se osigurao

prikaz bez značajnih distorzija veličina kuta u stupnjevima za virtualnu kameru mora se

poklapati s fizičkim ograničenjima.

Primjer za navedeno prikazan je na slici 17 gdje je vidljivo da kada korisnik sjedi na

uobičajenoj udaljenosti od monitora vidno polje iznosi samo 37° što je puno manje od onih

koje uobičajeno koriste kamere u 3D grafici. U takvim slučajevima prikaz na ekranu prepun je

distorzija, na primjer sfere prikazane na rubovima ekrana izgledat će kao elipsoidi. Kako bi se

postignula optimalna veličina vidnog polja korisnik bi se trebao pomaknuti veoma blizu rubu

monitora. Upravo navedeni problem glavni je razlog zašto se grafički prikazi za različite

medije tipično koriste veoma velike ekrane ili se prikazi nalaze jako blizu očima promatrača

(3D naočale).

Slika 17: Prikaz veličine vidnog polja ovisno o udaljenosti promatrača od ekrana (URL 22)


26

Vrui VR definira 3D parametre temeljene na poziciji promatrača i ekrana budući da su to

fizički mjerljive jedinice. Točna pozicija promatrača je definirana pozicijom njegovih očiju u

stvarnom svijetu, a ekrani su aproksimirani pravokutnikom odgovarajućih dimenzija. Takva

pozicija promatrača i ekrana točno definira parametre virtualne kamere uključujući vidno

polje. Prednosti takvog fizičkog modela je činjenica da u slučaju pravilno određene pozicije

promatrača i ekrana, 3D grafički prikazi uvijek će biti bez ikakvih distorzija. U konkretnom

slučaju kada se koristi više ekrana, navedeni prikazi će se uvijek savršeno poklapati (URL 22).

Vrui VR podrazumijeva da su svi grafički prikazu u punom zaslonu. To je izrazito važno zbog

prikaza na različitim medijima gdje ako korisnik prilikom kalibracije ne koristi takav zaslon

kasnije neće imati očekivane rezultate na svim medijima. Kako bi se postiglo da se korisnik,

ekran i okolina nalaze na točno poznatim pozicijama, pripadajući koordinatni sustav definira

se orijentacijom i veličinom. On u pravilu mora biti definiran pravilom desne ruke s jednakim

mjernim jedinicama, neovisno radi li se o metrima ili manjim mjernim jedinicama. Isto tako

odabir gdje će se u prostoru postaviti pojedine osi ostavljeno je korisniku na odabir prema

njegovim preferencijama.

Fizičke koordinate postavljaju se u sustave koji se prikazuju na ekranu budući da je to veoma

korisno za postizanje točnih rezultata oslobođenih distorzija. Navedeni sustav sastoji se

uobičajeno od jednog monitora i osobe koja stoji ispred njega kao korisnik. Ekran je definiran

sa svojom veličinom, pozicijom i orijentacijom koje koriste fizičke koordinate. Koordinatni

sustav je poravnan s površinom ekrana, a pozicija korisnika određena je relativno u odnosu

na njega što se može vidjeti na slici 18.

Slika 18: Konfiguracija fizičkog koordinatnog sustava za prikaz na ekranu (URL 22)

Uz Vrui VR potrebni programi za pokretanje pješčanika s dopunjenom stvarnosti su softver

Kinect koji konfigurira uređaj Xbox Kinect, konkretnije motor za prilagođavanje kuta kamere i

kamere za boju i dubinu te ga usklađuje s Vrui VR softverom. Naposljetku, softver naziva

SarndBox koristeći prethodno dva navedena softvera kao osnovu generira sam grafički prikaz

na zaslonu ekrana koji se potom pomoću projektora prikazuje na pijesku te time formira

prikaz pješčanika s dopunjenom stvarnosti.


27

5. PROCES IZRADE PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM STVARNOSTI

U sklopu diplomskog rada izrađen je potpuno funkcionalan pješčanik s dopunjenom

stvarnosti za modeliranje topografije. Proces je započet izradom fizičkih dijelova samog

pješčanika, postolja, kutije u kojoj se nalazi pijesak, nosača za kameru i Kinect te su zatim

instalirani potrebni programi te je naposljetku izvršen proces kalibracije. Težilo se da

pješčanik bude što funkcionalniji, jednostavan/prilagođen za korištenje svim zainteresiranim

korisnicima te da troškovi za njegovu izradu budu što manji.

5.1 Izrada drvenog postolja i nosača

Tijekom planiranja za izradu drvenog postolja razmatrana je opcija da on bude postavljen na

kotačiće te da se time dobije mogućnost laganog prijenosa s jednog mjesta na drugi. Ta je

opcija odbačena budući da je prilično teško bilo pronaći kotačiće s dobrom kočnicom koji su

sposobni zadržati težinu samog pješčanika te bi se time izgubila prijeko potrebna stabilnost

dok on stoji. Isto tako razmišljalo se da li postaviti samu kutiju na četiri drvene noge ili neke

slične stative. Materijali koji su dolazili u obzir za postolje i nosač su drvo, metal i aluminij.

Postolje je na posljetku izrađeno koristeći dvije metalne uredske noge (slika 19) povezane 80

centimetara dugim veznikom.

Slika 19: Dimenzije i izgled uredske noge (URL 23)

Kutija u kojoj se nalazi pijesak izrađena je od bijelog iverala koji je povezan vijcima. Stranice

kutije i velika ploča naručeni su i izrađeni po mjeri te kasnije spojeni tako da tvore kutiju.

Unutarnje dimenzije pješčanika iznose 100*75 cm, a vanjske zbog debljine iverala od 2,5 cm

iznose 105*80 cm. Kutija je povezana s postoljem s pomoću velikih vijaka da se postigne što

veća stabilnost te je u nju stavljen kvarcni pijesak koji se kasnije dodatno oplemenio tako da

ima svojstva kinetičkog pijeska boljih karakteristika za oblikovanje i konstrukciju različitih

oblika u njemu.

Najteži dio je izrada nosača za Kinect kameru i projektor budući da oni moraju biti postavljeni

na točno određenoj poziciji iznad kutije s pijeskom te valja osigurati da budu što stabilniji.

Kompromis između ta dva elementa na kraju je postignut uz pomoć drvenog dna nosača u


28

obliku križa na koju su postavljene dvije grede spojene vijcima s pješčanikom te povezane još

jednom gredom na svom vrhu.

Kamera i projektor su potom obloženi zaštitnom spužvom te postavljeni na svoju poziciju uz

pomoć čelične vrpce koja ima karakteristiku da se lagano savija pa je pogodna za male

promjene pozicije u horizontalnom i vertikalnom smislu. Najveći nedostatak njenog

korištenja je manja stabilnost nego ona koja bi se postigla da su kamera i projektor učvršćeni

nekim fiksnim metalnim ili drvenim oblicima. Naravno za kraj uslijedilo je povezivanje

projektora i kamere za računalo, a završni izgled pješčanika vidljiv je na slici 20.

Slika 20: Fizički dio pješčanika s dopunjenom stvarnosti Troškovnik proizvoda koji su korišteni za izradu pješčanika prikazan je u tablici 3 pri čemu

valja naglasiti da prijenosno računalo, projektor i pojedini vijci nisu uzeti u obzir budući da

nije bila potrebna njihova kupovina.

Tablica 3: Troškovnik proizvoda korištenih kod izrade pješčanika

Proizvod Cijena Količina Ukupno

Uredska noga TEND T 600 235 kn 2 470 kn

Veznik za stol 170 kn 1 170 kn

Bijeli iveral 300 kn X 300 kn

Metalna traka 50 kn 1 50 kn

Zaštitna spužvica 15 kn 1 15 kn

Xbox Kinect kamera 300 kn 1 300 kn

Drvene grede 150 kn X 150 kn

Pijesak 25 kn 4 100 kn

Različiti vijci 50 kn X 50 kn

1505 kn


29

5.2 Instalacija programa

Na prijenosno računalo korišteno u ovom projektu najprije je instaliran Linux Mint. Započinje

se preuzimanjem programa sa službene internet stranice gdje se odabire proizvoljna inačica i

verzija navedenog programa u ISO obliku. U svrhu jednostavnijeg instaliranja program se

najprije pokreće s USB-a te se nakon otvaranja klikom na odgovarajuću ikonu započinje

instalacija programa. Prvi korak je odabir jezika na kojem želite da Linux Mint radi (slika 21)

te odgovor na pitanje želite li da se uz Linux Mint instaliraju i poneki softveri treće strane.

Slika 21: Odabir jezika prilikom instalacije Linux Mint-a U sljedećem koraku moguće je odabrati želite li da Linux Mint bude jedini instaliran ili da

bude instaliran uz već postojeće operativne sustave, u ovom slučaju Windows 10 (slika 22).

Odabrana je druga opcija gdje je prepušteno softveru da sam dodijeli dijelove jezgre, to jest

particije pojedinom operativnom sustavu.

Slika 22: Odabir konfiguracije Linux Mint-a


30

Nastavlja se odabirom mjesta gdje se nalazite te tipkovnice koja se želi koristiti (slika 23).

Slika 23: Odabir tipkovnice prilikom instalacije Linux Mint-a

Posljednji korak je popunjavanje podataka poput Vašeg imena, imena računala, korisničkog

imena te lozinke nakon čega se pokreće postupak instalacije koji traje desetak minuta (slika

24).

Slika 24: Popunjavanje osobnih podataka prilikom instalacije Lunux Mint-a

Nakon Linux Minta potrebno je instalirati pripadajuće programe Vrui VR, Kinect 3D i

SarndBox što je najjednostavnije učiniti upisivanjem naredbi u terminalu Linux Mint-a uz

pomoć već postojećih skripti kreiranih u tu vrhu. Za instalaciju Vrui Vr potrebno je unijeti

naredbe vidljive na slici 25, za Kinect 3D na slici 26 te za softver SARndbox naredbe na slici

27.


31

Slika 25: Instalacija programa Vrui VR

Slika 26: Instalacija programa Kinect 3D

Slika 27: Instalacija programa SARndbox

5.3 Kalibracija

Prvi korak kod kalibriranja je određivanje jednadžbe početne plohe za pješčanik što je važno

jer se sve visine, izohipse, skala boja te efekt vode određuju relativno u odnosu na određenu

početnu plohu. Važno je da početna ploha bude ravnina jer bi u protivnom izohipse izgledale

loše i ne bi odgovarale stvarnom stanju u pješčaniku. Teoretski bi se početna ploha mogla

odrediti direktno s površine pijeska no budući da je pijesak teško izravnati dobro je koristiti

neki čvršći komad (karton) koji se postavi na pješčanik. Tako je određena početna ploha tog

čvrstog elementa, a budući da se ona mora spustiti na razinu pijeska to se postiže upisom

odgovarajuće vrijednosti u pripadajuću tekstualnu datoteku. Za navedeni postupak pokreće

se program RawKinect Viewer koji je dio Kinect 3D programskog paketa te se odabirom

opcije Extract Planes ispisuje jednadžba te plohe u prostoru slike kamere.

Drugi korak je određivanje pozicije rubova pješčanika kako bi se odredio pravokutnik koji je

granica prikaza za simulaciju vode. Isto se postiže odabirom opcije Measure 3D Positions

čime se odabiru rubovi pješčanika te dobivaju njihove trodimenzionalne koordinate. Važno je

pritom da površina pijeska bude otprilike poravnata odnosno da nema velike udubine ili

uzvisine na njemu.

Posljednji korak u postupku kalibracije je poravnanje 3D topografije koju mjeri Kinect kamera

s projektorom tako da se poklapaju izohipse i skala boja. To se ostvaruje odabirom programa

Calibrate Projector (slika 28). Za to je potreban određeni predmet koji će služiti kao meta. Na

primjer, može se upotrijebiti običan CD na koji se nalijepi papir te iscrta središte. Postupak se

zasniva na tome da se meta stavlja na točno određene pozicije u pješčaniku koji iscrtava


32

program te se one uklapaju sa središtem iscrtanim na meti. Time Kinect prepoznaje metu

kao 3D lokaciju čime se postiže poklapanje između 3D prostora kojeg mjeri Kinect i

projekcijskog prostora projektora. Potrebno je pritom postavljati metu u različitim

pozicijama na promjenjivim visinama (iznad pijeska, na pijesku, ispod pijeska) kako bi softver

dobio dovoljno podataka za kvalitetnu kalibraciju između ta dva sustava. Nakon prolaska

kroz sve prikazane točke softver izračunava projekcijsku matricu i vizualizira gdje se nalazi

meta u realnom vremenu crvenim crticama.

Slika 28: Treći korak kalibracije pješčanika (URL 24)


33

6. PRIMJENA PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM STVARNOSTI U

OBRAZOVANJU

Tradicijski stil učenja koji se zasniva na jednosmjernoj komunikaciji između učenika i

profesora pokazao se sve manje učinkovitim za svladavanje gradiva. U tom stilu ne potiče se

učenike na sudjelovanju u nastavi, u konstruktivnom razmišljanju i donošenju zaključaka na

temelju vlastitog iskustva. Umjesto toga, učenici samo slušaju ono što im govore profesori

pri čemu većinu toga ne zapamte, a još manje zaista razumiju. Upravo iz tog razloga

mogućnosti koje nam nude moderne tehnologije prevelike su da se ne iskoriste u poticanju

učenika da kroz zanimljiviji pristup savladavaju gradivo. Time se postiže veća interakcija

učenika s profesorom, ali i međusobna interakcija s ostalim učenicima. Posebno je zanimljivo

učenicima korištenje fizički opipljivih i vidljivih alata za učenje umjesto tradicionalnog čitanja

knjiga i učenja puno teksta bez neke praktične primjene. Kroz korištenje takvih fizički

opipljivih stvari učenici najviše razvijaju svoja znanja i vještine te time razvijaju svoj puni

potencijal (Pantuwong 2016).

Naravno zbog tehničkih, financijskih i edukacijskih barijera nije za očekivati skoru primjenu

takvih alata u većini škola, posebice u Hrvatskoj gdje ulaganja u obrazovanje nisu na visokoj

razini. Uvijek valja voditi računa koje se prednosti i nedostaci dobivaju kroz ulaganje

financijskih sredstava i uvođenje takvih alata u škole, te na temelju toga valja donijeti

pravilnu odluku.

Pješčanik s dopunjenom stvarnosti zasigurno bi pronašao uporabu u svakoj učionici

geografije u hrvatskim školama, a neke od prednosti za njegovu implementaciju su:

Jeftin i dostupan hardver. Budući da je većina hrvatskih škola opremljena računalima i

projektorima valjalo bi osigurati Kinect kameru koja je jeftina i svima dostupna te

izraditi drveno postolje i nosače za kameru i projektor

Softver slobodnog koda što znači da ne postoji naknada za njegovo korištenje i

budući da je otvoren moguće ga je konfigurirati na način da odgovara potrebama

korisnika

Jedna od zanimljivijih primjena pješčanika s dopunjenom stvarnosti je za prikazivanje

fluvijalnih oblika poput: delta, rijasa, kanala, jezera, meandra i ostalih oblika. Na slici 30

oblikovana je delta u pješčaniku gdje se jasno vide njezini karakteristični dijelovi poput

kanala, terasa i obale (Hasan 2016).


34

Slika 29: Prikaz delte oblikovane u pješčaniku (Hasan 2016)

Nadalje, originalan primjer je i oblikovanje vulkanske morfologije u pješčaniku gdje se mogu

formirati dijelovi vulkana poput vulkanskog stošca, kanala i kratera. Dodatna mogućnost je

da se umjesto simulacije vode uz promjenu boje simulira tok magme iz vulkana (slika 31).

Slika 30: Prikaz vulkana oblikovanog u pješčaniku (Hasan 2016)

6.1 Osnovna škola

Osnovna škola predstavlja obveznu razinu odgoja i obrazovanja, kojoj je funkcija

osiguravanje stjecanja širokog općeg odgoja i obrazovanja. Time učenici dobivaju temeljna

znanja potrebna čovjeku za život, otvara im se mogućnost daljnjeg školovanja, postiže se

jednakost odgojno-obrazovnih mogućnosti, a s obvezom polaženja osnovne škole sprječava

se njihovo odgojno-obrazovno diskriminiranje i društveno marginaliziranje.

Osnovna razina odgoja i obrazovanja odnosi se na poučavanje učenika onim znanjima i na

razvijanje onih kompetencija koje će im biti potrebne za obnašanje različitih uloga u odrasloj

dobi. Stjecanje znanja u smislu usvajanja brojnih činjenica i generalizacija samo po sebi nije

dostatno čovjeku za život pa opće obrazovanje podrazumijeva primjenu najdjelotvornijih

načina poučavanja onim odgojno-obrazovnim sadržajima koji su temelj za razvijanje

intelektualnih, društvenih, estetskih, stvaralačkih, moralnih, tjelesnih i drugih sposobnosti,


35

praktičnih vještina odlika osobnosti, kontinuirano prilagođenih razvojnoj dobi učenika i

primjerenih učenikovim predznanjima i životnim iskustvima (Mustač 2016) .

Znanja vezana uz pojmove koji se tiču Zemljina oblika, razumijevanja prostora i karte,

reljefnih oblika stječu se u osnovnoj školi u okviru dva predmeta, od prvog do četvrtog

razreda priroda i društvo, te od četvrtog do osmog razreda u okviru predmeta geografija.

Prema nastavnom planu i programu za osnovne škole vidljivo je da se u početnim razredima

stječu osnovne vještine poput snalaženja u prostoru, upoznavanja svog mjesta,

prepoznavanja strana svijeta, reljefa i geografske karte.

Upravo bi u tom posljednjem dijelu svoje mjesto kao dobar alat mogao pronaći pješčanik s

dopunjenom stvarnosti za lakše razumijevanje i usvajanje tih pojmova koji bi djeci bio

zasigurno zanimljiv. U višim razredima osnovne škole gradivo se nadograđuje kroz

upoznavanje oblika i veličine Zemlje, geografske mreže, razmještaja kontinenata i oceana,

načina prikazivanja Zemljine površine te razumijevanja pojma mjerila. Nadalje uočavaju se

vrste karata, proučavaju reljef, građa Zemlje i reljefni oblici, određuju geografska širina i

dužina te analizira topografska karta (Vican 2006).

U nastavku prikazane su tri edukativne vježbe zajedno s očekivanim ishodima učenja

prilagođene dobi i razini znanja učenika.

1. Igrajmo se u pješčaniku

Preporučena dob 1.-2. razred

Ključni pojmovi prostorni položaj, more, kopno, dijelovi pješčanika

Opis vježbe Za početak je potrebno upoznati učenike s pješčanikom, pokazati im od kojih se dijelova sastoji, priupitati ih da li znaju kako se ti dijelovi zovu. Navesti materijale od kojih se pješčanik sastoji. Zatim dozvoliti djeci da se igraju s pijeskom te ih potaknuti da sami uspiju oblikovati more ili kopno. Proizvesti dva mora u pješčaniku. Potaknuti učenike da prepoznaju smještaj u prostoru (pojmovi lijevo, desno, gore, dolje, naprijed, iza) i opišu što se tamo nalazi.

Ishodi učenja Prepoznati pješčanik kada ga se negdje ugleda, shvatiti kakve se promjene događaju prilikom pomaka pijeska, snaći se u prostoru, prepoznati odnose lijevo, desno, itd.


36

2. Upoznajmo osnovne reljefne oblike


Ključni pojmovi reljef, geografska karta, strane svijeta

Opis vježbe Potaknuti učenike da formiraju što raznovrsniji model reljefa gdje će moći uočiti planinu, nizinu, more, rijeku, otok. Stimulirati ih da promjene oblik pijeska te prepoznaju kako se mijenja boja ovisno o visini reljefa. Donijeti zaključke za boje koje predstavljaju planinu, nizinu, more te kako se one mijenjaju. Označiti jedan kraj pješčanika sa strelicom koja označava sjever, te im zadati da pokažu ostale strane svijeta te ih zapišu kraticama.

Ishodi učenja Upoznati posebnosti zavičaja na modelu reljefa (more, rijeka, nizina, planina) i razlikovati značenja boja za prikaz visina na karti. Prepoznati strane svijeta i njihove kratice,

3. Složeni reljefni oblici i geografska mreža


Ključni pojmovi geografska mreža, meridijani, paralele, složeni reljefni oblici

Opis vježbe Potrebno je na rubove pješčanika postaviti oznake svakih 10 cm i označiti ih oznakama (A-J okomito, 1-7 vodoravno). Izraditi koliko je to moguće određene složenije reljefne oblike (polje, klif, dolina, delta, estuarij, visoravan, depresija, kotlina, greben, vrh itd.) i ugrubo odrediti njihovu poziciju, odnosno u kojem se kvadratu prethodno kreirane mreže nalaze. Zamisliti da je to geografska mreža te na taj način upoznati učenike s pojmovima koordinata te meridijana i paralela.

Ishodi učenja Razlikovati meridijane i paralele na geografskoj karti, odrediti približno mjesto na karti (sjeverno, južno od ekvatora), obrazložiti što je geografska karta, prepoznati složene reljefne oblike u prirodi i na karti te objasniti kako su oni nastali i kako su prikazani na karti.


37

6.2 Srednja škola

Ovisno o odabiru pojedine srednje škole, radi li se o strukovnoj školi ili gimnaziji dobiva se

različita razina znanja vezana uz geografske pojmove. Općeobrazovna jezgra u srednjim

strukovnim i umjetničkim školama predstavlja minimalno opće obrazovanje koje je škola

dužna osigurati učenicima. Obvezni minimum općeobrazovnih sadržaja za stjecanje

temeljnih kompetencija u tim školama iznosi 60% strukovnoga, odnosno umjetničkoga

kurikuluma u prvomu razredu i 40% strukovnoga, odnosno umjetničkoga kurikuluma u

drugomu razredu. U završnim razredima trogodišnjih i četverogodišnjih strukovnih škola udio

općeobrazovnih sadržaja u strukovnomu kurikulumu ovisi o strukturi kompetencija

definiranih strukovnom kvalifikacijom. Gimnazije kao općeobrazovne srednje škole u cijelosti

imaju općeobrazovni kurikulum. Zbog toga je u njima opće obrazovanje šire i dublje od

obveznoga općega obrazovanja strukovnih škola (Fuchs 2011).

Predmet geografija nositelj je znanja vezanih uz Zemlju u strukovnim školama i gimnazijama.

Učenici u gimnazijama tako prema nastavnom programu usvajaju većinu znanja vezana uz

oblik i veličinu Zemlje, prikaza Zemljine površine, geoloških osobina i reljefa Zemlje već u

prvom razredu srednje škole. U višim razredima ti se pojmovi spominju tek u kontekstu

reljefnih i geoloških osobina specifičnih kontinenata, država i dijelova Hrvatske. U nastavku

su prikazane dvije edukativne vježbe za lakše usvajanje znanja iz područja geografije u

srednjim školama.

1. Računanje i korištenje mjerila

Preporučena dob 1.-2. razred srednje škole

Ključni pojmovi Mjerilo, model reljefa

Opis vježbe U pješčaniku je potrebno formirati proizvoljan oblik sličan nekom jednostavnom dijelu Zemljine površine. S pomoću računala i prikladnih softvera (Google Maps, Geoportal, Bing Maps) dobiva se informacija o stvarnoj udaljenosti između dvije pozicije na karti. Nadalje, izmjeri se udaljenost između iste dvije pozicije na modelu u pješčaniku te se izračunava mjerilo koje se pritom zaokružuje na cjelobrojnu vrijednost. Kao kontrola da je pravilno izračunato mjerilo izvodi se obrnuti zadatak. Iz izmjerene udaljenosti između neke druge dvije pozicije te dobivenog mjerila izračunava se stvarna udaljenost te se u softveru pogleda da li se poklapa sa vrijednosti dobivene s karte.

Ishodi učenja Definirati pojam brojčano i grafičko mjerilo, prenositi stvarnu udaljenost na kartu ili plan, rješavati računske zadatke vezane uz mjerilo i prostorne odnose, koristiti digitalne interaktivne karte.


38

2. Efekti gibanja vode i nastali reljefni oblici

Preporučena dob 1.-2. razred srednje škole

Ključni pojmovi fluvijalni procesi, kinetička energija vode, morski procesi

Opis vježbe Formirati u pješčaniku raznovrstan reljefni model. Postaviti ruku iznad pješčanika te time aktivirati efekt vode. Gledati kako se voda ponaša i prenosi svoju kinetičku energiju dok se spušta s planine, slijeva u rijeku, te utječe u more. Staviti ruku iznad mora te proučiti ponašanje valova i morskih struja, spomenuti morske mijene i utjecaj Mjeseca. Prokopati kroz pijesak kanal, primijetiti kako se voda ponaša prilikom njegovog formiranja i kojom brzinom prolazi. Kao računski zadatak izmjeriti vrijeme potrebno vodi da prođe s jednog mjesta na drugo te iz udaljenosti i vremena izračunati brzinu kojom se giba.

Ishodi učenja Analizirati utjecaj vode i fluvijalnih procesa na razvoj reljefnih oblika, definirati pojmove vezane uz morske procese, prepoznati i izračunati različitu brzinu gibanja vode ovisno o nagibu terena.

6.3 Geodetski fakultet

Tijekom šest semestara studenti stječu temeljna znanja i vještine iz područja studijskog

programa kao što su uspostava geodetskih mreža, geodetska mjerenja, obrada i vizualizacija

tako dobivenih podataka, upravljanje zemljišnim informacijama i geoinformacijskim

sustavima. Ostala znanja i vještine studenti mogu sami definirati putem izbornih predmeta.

Na raspolaganju imaju mogućnost proširenja znanja informatike, matematike, stranih jezika,

poslovne komunikacije i menadžmenta, upravljanja geoinformacijama, geodetske

astronomije i kartografije.

Program se izvodi u dva usmjerenja, geodezija i geoinformatika, s različitim obveznim

predmetima za svako usmjerenje u prva tri semestra. Dio izbornih predmeta u prva dva

semestra zajednički je za oba usmjerenja te se svi studenti mogu usavršiti u području

matematike, stranih jezika i prezentacijskih tehnika. U trećem semestru izborni projekti su

zajednički za oba usmjerenja, a studenti na dva izborna projekta izrađuju stručne seminarske

radove uz vodstvo nastavnika. Na taj način, tijekom prva tri semestra, studenti stječu

specifična znanja i vještine iz područja geodezije i geoinformatike (URL 25).

Pješčanik s dopunjenom stvarnosti bi se u skladu s nastavnim programom mogao koristiti

kao pomagalo u sljedećim predmetima preddiplomskog studija: Osnove geoinformatike,

Kartografija, Topografija, Topografska kartografija te predmetima diplomskog studija


39

Digitalna kartografija te Kartografija i GIS. Zbog specifično visoke razine znanja i detaljnog

procesa učenja vježbe u nastavku koriste pješčanik u najkompleksnijem obliku.

1. Smjerni kut

Preporučena dob 1. godina preddiplomskog studija

Ključni pojmovi koordinatni sustav, smjerni kut, ravninske koordinate

Opis vježbe Postaviti u središtu pješčanika ishodište koordinatnog sustava. Iscrtati y i x os koordinatnog sustava u pješčaniku. Odabrati jednu točku u proizvoljnom kvadrantu koordinatnog sustava. S pomoću kutomjera izmjeriti smjerni kut do točke, te s pomoću ravnala odrediti udaljenost do iste. Na temelju dobivenih podataka izračunati koordinate označene točke. Potaknuti studente da izračunaju i obrnuti geodetski zadatak, odnosno da iz poznatih ravninskih koordinata točaka izračunaju duljinu i smjerni kut.

Ishodi učenja Definirati što je smjerni kut, kako se izračunava osnovni i obrnuti geodetski zadatak, koje je značenje smjernog kuta u geodeziji. Usvojiti koordinatne sustave u ravnini u geodeziji i njihovu primjenu u praksi.

2. Interpolacija izohipsi


Ključni pojmovi izohipse, ekvidistancija, interpolacija

Opis vježbe Oblikovati raznovrsni teren s većim brojem izohipsi. Dodijeliti proizvoljnu visinu najnižoj izohipsi te na osnovi nje i prikladno odabrane ekvidistancije izračunati visine ostalih izohipsi. Izabrati proizvoljnu točku i interpolirati njezinu visinu iz visina susjednih izohipsi.

Odrediti dvije točke kojima se dodijele kote, tj. poznate visine, te na osnovi tih vrijednosti interpolirati visine izohipsi.

Ishodi učenja Upoznati se s pojmovima izohipse, ekvidistance, odabira ekvidistance ovisno o mjerilu karte i plana, svojstvima izohipsi ovisno o različitim oblicima terena. Interpolirati visine točaka iz izohipsi te opisati njihovo značenje na kartografskim prikazima.


40

3. Formiranje stvarnog geodetskog modela, georeferenciranje i ispitivanje točnosti


Ključni pojmovi geodetski model, georeferenciranje

Opis vježbe Napraviti u pješčaniku model po uzoru na neki jednostavni dio Zemljine površine s karte proizvoljnog mjerila. Fotografirati navedeni model mobitelom ili fotoaparatom te dobivenu rastersku sliku učitati u neki GIS softver. Pronaći koordinate karakterističnih točaka na karti te ih iskoristiti za georeferenciranje fotografije modela u softveru. Usporediti u kolikoj mjeri se poklapaju numeričke vrijednosti poput duljina na izvornoj karti i na ovoj proizvedenoj s pomoću pješčanika.

Ishodi učenja Definirati i izraditi geodetski model u mjerilu. Primjeniti odgovarajuću transformaciju prilikom georeferenciranja fotografije realnog geodetskog modela te ispitati točnost georeferenciranja i modela.


41

7. ZAKLJUČAK

Snalaženje u prostoru i određivanje točne pozicije na kojoj se nalazimo uvijek je bilo važno za

sve ljude. U današnjem ubrzanom načinu života prepunom poslovnih obaveza to posebice

dolazi do izražaja zbog velikog broja putovanja i promjene pozicija svakog pojedinca.

Prikazivanje oblika Zemljine površine na što realniji i korisnicima pregledniji način uvijek je

bio izazov za stručnjake u tom području. Pojavom modernih tehnologija otvorio se prostor za

razvoj većeg broja alata i programa koji bi olakšali izradu takvih prikaza te njihovo korištenje.

Reljef se tako kroz povijest prikazivao klasičnim metodama, a neke od njih poput izohipsa i

hipsometrijske skale boja opstale su i danas te su neophodne za prikaz reljefa Zemlje. Uz to,

pojavili su se moderni programi koji omogućuju izradu digitalnih modela terena, to jest

trodimenzionalnih prikaza koje je moguće okretati, prilagođavati i modelirati.

Stručnjaci sa Sveučilištu u Kaliforniji prvi su izradili pješčanik s dopunjenom stvarnosti te

razvili pripadajući programski paket čime je omogućena njihova primjena u školama,

muzejima i različitim ustanovama. Njegova izrada u okviru ovog diplomskog rada zahtijevala

je dobro planiranje materijala od kojih će se izraditi kutija za pješčanik. Neke od prvotnih

ideja su odbačene zbog teškoće izvedbe pa je na kraju odabrano kompromisno rješenje koje

uz relativno jednostavnu izvedbu daje kvalitetne rezultate. Pješčanik s dopunjenom

stvarnosti isproban je nakon izrade te su primijećene sve prednosti koje on nudi i razlog

zašto je toliko popularan širem svijeta.

Edukativne vježbe izrađene u sklopu diplomskog rada jedan su od primjera na koji se način

može iskoristiti pješčanik u obrazovanju. Vježbe su prikladne za osnovnu školu, srednju školu

i Geodetski fakultet te je prikazana preporučena dob učenika koji mogu sudjelovati u

pojedinoj vježbi. Također, naveden je detaljan opis vježbi zajedno s ishodima učenja koji se

očekuju po uspješnom savladavanju pojedine vježbe. Na profesorima u školama je da u

pojedinu vježbu unesu dio svoje osobnosti, pokažu određenu razinu inovativnosti prilikom

rada s učenicima te prilagode aktivnosti osobinama pojedinih učenika u koje su oni najbolje

upućeni. Odgovornost države je da osigura financijska sredstva za uključivanje novih

modernijih tehnologija u obrazovanje i time doprinese sloganu „zemlja znanja“.

U modernom tipu obrazovanja cilj je potaknuti učenike da razmišljaju i iskažu svoje osobine

umjesto pukog učenja napamet bez ikakvog razumijevanja. Sukladno tome, važno je razvijati

alate koji bi im taj proces olakšao i učinio zanimljivijim, a upravo pješčanik s dopunjenom

stvarnosti jedan je od najboljih primjera za to.


42

LITERATURA Berryman, R. (2012): Augmented Reality: A Review, Medical Reference Services Quarterly,

University of Rochester Medical Center, Rochester, New York, USA.

Bokhari, S. (1995): The Linux Operating System, University of Engineering and TechnoZogy,

Lahore, Pakistan.

Brigham, J. (2017): Reality Check: Basics of Augmented, Virtual, and Mixed Reality, Medical

Reference Services Quarterly, Mayo Clinic, Jacksonville, Florida, USA.

Cigrovski-Detelić, B. (2007): Topografija, skripta za studente, Sveučilište u Zagrebu,

Geodetski fakultet, Zagreb.

Frangeš, S. (2012): Topografska kartografija, prezentacije sa predavanja, Sveučilište u

Zagrebu, Geodetski fakultet, Zagreb.

Fuchs, R., Vican, D., Milanović-Litre, I. (2011): Nacionalni okvirni kurikulum za predškolski

odgoj i obrazovanje te opće obvezno i srednjoškolsko obrazovanje, Ministarstvo znanosti,

obrazovanja i športa, Zagreb, Hrvatska.

Hasan, R., Cevik, G. (2016): Augmented reality sandbox (AR sandbox) experimental

landscape for fluvial, deltaic and volcano morphology and topography models, 8-11 May

2016 İstanbul Teknik Üniversitesi-Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü, Istanbul, Türkey.

Ivković, M., (2012): Geodetski planovi, prezentacije sa predavanja, Sveučilište u Zagrebu,

Geodetski fakultet, Zagreb.

Mustać, A. (2016): Kartografija za djecu, diplomski rad, Sveučilište u Zagrebu, Geodetski

fakultet, Zagreb.

Nomura, Y., Senzaki, R., Nakahara, D., Ushio, H., Kataoka, T., Taniguchi, H. (2011): Mint:

Booting Multiple Linux Kernels on a Multicore Processor, 2011 International Conference on

Broadband and Wireless Computing, Communication and Applications, Okayama University

Okayama, Japan

Pantuwong, N., Chutchomchuen, N., Wacharawisoot, P. (2016): Interactive Topography

Simulation Sandbox for Geography Learning Course, Natapon Pantuwong, Napat

Chutchomchuen and Patphimon Wacharawisoot, Faculty of Information Technology, King

Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang, Bangkok, Thailand

Poslončec-Petrić, V., Frangeš, S., Župan, R. (2002): Prikaz reljefa na kartama sjenčanjem,

Sveučilište u Zagrebu, Geodetski fakultet, Zagreb.

Sanders, J. (1998): Linux, Open Source,and Software’s Future, IEEE Software, September/

October, 88-91.


43

Sánchez Álvarez, S., Delgado Martín, L., Gimeno-González Ángel, M., Martín-Garcia, T.,

Almaraz-Menéndez, F., Ruiz, C. (2016): Augmented reality sandbox: a platform for educative

experiences, University of Salamanca, Salamanca, Spain.

Vican, D., Milanović-Litre, I. (2006): Nastavni plan i program za osnovnu školu, Ministarstvo

znanosti, obrazovanja i športa, Zagreb, Hrvatska.

MREŽNI IZVORI

URL 1: Dinarsko gorje, http://www.dinarskogorje.com, 05.03.2017.

URL 2: Terrapix surveys, http://terrapixsurveys.com, 05.03.2017.

URL 3: Augment, http://www.augment.com, 17.04.2017.

URL 4: Tech Target, http://whatis.techtarget.com, 18.04.2017.

URL 5: 360 Provideo, http://www.360provideo.hr, 21.04.2017.

URL 6: Široki brijeg, http://sirokibrijeg.info, 21.04.2017.

URL 7: Digital Trends, https://www.digitaltrends.com, 21.04.2017.

URL 8: Gamespot, https://www.gamespot.com, 21.04.2017.

URL 9: Ink Hunter, http://www.blessthisstuff.com, 21.04.2017.

URL 10: Amikasa, http://www.amikasa.com, 21.04.2017.

URL 11: iPadizate, https://www.ipadizate.es, 22.04.2017.

URL 12: Augmented Car Finder, http://www.augmentedworks.com, 22.04.2017.

URL 13: Tech4World, http://tech4world.net, 22.04.2017.

URL 14: Augmented Reality Sandbox, https://arsandbox.ucdavis.edu, 15.05.2017.

URL 15: Wikipedia, https://en.wikipedia.org, 15.05.2017.

URL 16: HCL, http://www.hcl.hr, 15.05.2017.

URL 17: Zemris, http://www.zemris.fer.hr, 16.05.2017.

URL 18: Toshiba projektor TLP260/261 upute, https://www.manualslib.com, 16.05.2017.

URL 19: HP 15-g003sm PC specifikacije proizvoda, https://support.hp.com, 18.05.2017.

URL 20: WinWin, http://www.winwin.rs, 19.05.2017


44

URL 21: Linux Mint, https://www.linuxmint.com, 19.05.2017.

URL 22: UC Davis, http://idav.ucdavis.edu, 19.05.2017.

URL 23: Elgrad, https://webshop.elgrad.hr, 14.08.2017.

URL 24: AR Sandbox, https://arsandbox.ucdavis.edu, 14.08.2017.

URL 25: Geodetski fakultet, http://www.geof.unizg.h, 20.08.2017.


45

POPIS SLIKA

Slika 1: Različiti načini prikaza reljefa: A) šrafe B) hipsometrijska skala boja C) kote

D) izohipse E) signature F) crtež stijena (Poslončec-Petrić i dr. 2002)

Slika 2: Prikaz istog zemljišnog oblika različitim ekvidistancama (Cigrovski-Detelić 2007)

Slika 3: Reljefna karta Hrvatske (URL 1)

Slika 4: Primjer digitalnog modela reljefa (URL 2)

Slika 5: Prikaz dopunjene stvarnosti u promotivne svrhe (URL 5)

Slika 6: Pametni hladnjak (URL 6)

Slika 7: Aplikacija Pokemon Go (URL 8)

Slika 8: Aplikacija Ink Hunter (URL 9)

Slika 9: Aplikacija Amikasa (URL 11)

Slika 10: Aplikacija Augmented Car Finder (URL 13)

Slika 11: Shematski prikaz pješčanika (URL 14)

Slika 12: Xbox Kinect 360 (URL 16)

Slika 13: Toshiba projektor (URL 18)

Slika 14: Prijenosno računalo HP (URL 20)

Slika 15: Linux Mint korisničko sučelje (URL 21)

Slika 16: Prikaz iste Vrui VR aplikacije na dva različita medija (URL 22)

Slika 17: Prikaz veličine vidnog polja ovisno o udaljenosti promatrača od ekrana (URL 22)

Slika 18: Konfiguracija fizičkog koordinatnog sustava za prikaz na ekranu (URL 22)

Slika 19: Dimenzije i izgled uredske noge (URL 23)

Slika 20: Fizički dio pješčanika s dopunjenom stvarnosti

Slika 21: Odabir jezika prilikom instalacije Linux Mint-a

Slika 22: Odabir konfiguracije Linux Mint-a

Slika 23: Odabir tipkovnice prilikom instalacije Linux Mint-a

Slika 24: Popunjavanje osobnih podataka prilikom instalacije Lunux Mint-a

Slika 25: Instalacija programa Vrui VR

Slika 26: Instalacija programa Kinect 3D

Slika 27: Instalacija programa SARndbox

Slika 28: Treći korak kalibracije pješčanika (URL 24)

Slika 29: Prikaz delte oblikovane u pješčaniku (Hasan 2016)

Slika 30: Prikaz vulkana oblikovanog u pješčaniku (Hasan 2016)


46

POPIS TABLICA

Tablica 1: Karakteristike projektora Toshiba

Tablica 2: Karakteristike prijenosnog računala HP

Tablica 3: Troškovnik proizvoda korištenih kod izrade pješčanika


47

ŽIVOTOPIS

OSOBNE INFORMACIJE Balaško Matija

Marije Jurić Zagorke 46, 49223 Sveti Križ Začretje (Hrvatska)

(+385) 91 8855888 (+385) 49 228281 [email protected]

Spol Muško | Datum rođenja 31/12/1992 | Državljanstvo hrvatsko

OBRAZOVANJE I OSPOSOBLJAVANJE

OSOBNE VJEŠTINE

09/2015–danas Geodetski fakultet Fra Andrije Kačića Miošića 26, 10 000 Zagreb (Hrvatska) www.geof.unizg.hr

Sveučilišni diplomski studij geodezije i geoinformatike, usmjerenje - geodezija

09/2011–06/2015 Sveučilišni prvostupnik inženjer geodezije i geoinformatike - Univ. bacc. ing. geod. et geoinf.

Geodetski fakultet Fra Andrije Kačića Miošića 26, 10 000 Zagreb (Hrvatska) www.geof.unizg.hr

Sveučilišni preddiplomski studij geodezije i geoinformatike

09/2007–06/2011 Srednja stručna sprema

Gimnazija A.G. Matoša Prilaz Janka Tomića 2, 49210 Zabok (Hrvatska) www.gimagm.hr

Prirodoslovno-matematička gimnazija

Materinski jezik hrvatski

Ostali jezici RAZUMIJEVANJE GOVOR PISANJE

Slušanje Čitanje Govorna

interakcija Govorna

produkcija

engleski B2 B2 B1 B1 B2

Stupnjevi: A1 i A2: Početnik - B1 i B2: Samostalni korisnik - C1 i C2: Iskusni korisnik Zajednički europski referentni okvir za jezike

Komunikacijske ▪ dobre komunikacijske vještine

http://www.geof.unizg.hr/#_blank

http://www.geof.unizg.hr/#_blank

http://www.gimagm.hr/#_blank

http://europass.cedefop.europa.eu/hr/resources/european-language-levels-cefr


48

vještine ▪ komunikativna i elokventna osoba sklona timskom radu

Organizacijske / rukovoditeljske

vještine

▪ dobre organizacijske sposobnosti stečene u koordinaciji fakultetskih

obaveza i izvanfakultetskih aktivnosti

▪ pouzdana, uporna, odgovorna i marljiva osoba

Poslovne vještine ▪ korištenje raznih stručnih računalnih programa i alata

▪ geodetski terenski radovi u okviru fakultetskog obrazovanja

▪ primjena znanja stečenih tijekom obrazovnja na konkretne poslovne zadatke

Digitalna kompetencija

SAMOPROCJENA

Obrada informacija

Komunikacija Stvaranje sadržaja

Sigurnost Rješavanje problema

Samostalni korisnik

Iskusni korisnik Samostalni

korisnik Iskusni korisnik

Samostalni korisnik

Informacijsko-komunikacijske tehnologije - tablica za samoprocjenu

▪ CAD alati - AutoCAD, OCAD, ZW CAD

▪ GIS alati - QGIS, Grass, SAGA GIS

▪ SketchUp

▪ Osnove relacijskih baza podataka (SQL),

▪ Napredno korištenje Microsoft Office alata, Interneta (web, društvene mreže i dr.)

Vozačka dozvola B

http://europass.cedefop.europa.eu/hr/resources/digital-competences

Documents

IZRADA PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM - bib.irb.hr · PDF fileIZRADA PJEŠČANIKA S DOPUNJENOM ... dijela Zemljine površine. Isto se postiže korištenjem različitih metoda među kojima