ІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ПОБУДОВИ ТА ВИКОРИСТАННЯ ВІЗУАЛЬНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СТРУКТУР ДОПОВНЕНОЇ РЕАЛЬНОСТІ

Анотація

Предметом дослідження в статті є інформаційна технологія побудови та використання візуальних інформаційних структур доповненої реальності. Мета роботи – розробка інформаційної технології побудови та використання візуальних інформаційних структур доповненої реальності. В статті вирішуються наступні завдання: аналіз основних типів візуальних маркерів доповненої реальності (AR-маркерів); формулювання основних вимог до візуальних інформаційних структур доповненої реальності; розробка моделі візуальної інформаційної структури доповненої реальності; розробка моделі стійкого мозаїчного стохастичного маркера доповненої реальності; розробка інформаційної технології побудови і використання візуальних інформаційних структур доповненої реальності; аналіз результатів застосування мозаїчного стохастичного маркера доповненої реальності; оцінка ефективності застосування основних типів візуальних маркерів доповненої реальності. Використовуються такі методи: методи цифрової обробки зображень, теорії ймовірності, математичної статистики, криптографії та захисту інформації, математичний апарат теорії матриць. Отримано наступні результати: проведено аналіз основних типів візуальних маркерів доповненої реальності; сформульовано основні вимоги до візуальних інформаційних структур доповненої реальності; розроблена модель візуальної інформаційної структури доповненої реальності, яка є результатом послідовного виконання таких операцій: введення надлишковості, проведення стохастичного перевпорядкування даних, додавання мозаїчного біт-контейнера; розроблена модель стійкого мозаїчного стохастичного маркера доповненої реальності у вигляді таких процедур: оператор введення надлишковості реалізований у вигляді процедури масштабування бінарного зображення-повідомлення у задане число разів  методом найближчого сусіда, оператор стохастичного перевпорядкування даних реалізований у вигляді процедури перемішування пікселів за допомогою відомої псевдовипадкової перестановки, оператор додавання мозаїчного біт-контейнера реалізований у вигляді процедури кодування кольором клітинок маркера, які розділяються рамкою з проміжним кольором; розроблена інформаційна технологія побудови і використання візуальних інформаційних структур доповненої реальності; проведено аналіз результатів застосування мозаїчного стохастичного маркера доповненої реальності та оцінка ефективності застосування основних типів візуальних маркерів доповненої реальності. Висновки: проведено опис інформаційної технології побудови та використання інформаційних структур доповненої реальності на основі систематизації її науково-прикладних основ. Показано її практичне функціонування на прикладі розробленого стійкого мозаїчного стохастичного маркера доповненої реальності. Подальші дослідження рекомендовано продовжити у напрямку узагальнення розроблених моделей і методів побудови і використання мозаїчних стохастичних маркерів, в яких, на відміну від розглянутих бінарних, будуть використовуватися зображення-повідомлення у градаціях сірого та кольорові. Оскільки прототипування запропонованих алгоритмів проводилося в системі програмування MATLAB, то для побудови працюючого прототипу, пропонується у подальшому перейти до мови програмування С++, що дозволить імплементувати запропоновану інформаційну технологію у вигляді бібліотек для використання на мобільних платформах Android та iOS.