動態(tài)交互式可響應(yīng)的圖形創(chuàng)建

RealitySketch 基于蘋果公司的 AR 開發(fā)平臺 Apple ARKit 研發(fā)，它可以將繪制的動態(tài)草圖嵌入到真實環(huán)境中。用戶首先通過手指或數(shù)碼筆在觸摸屏上繪圖，然后將他們繪制的草圖中的元素疊加到真實世界的攝影機視圖上。

Suzuki 說：“在過去，創(chuàng)建這樣的可視化場景會經(jīng)歷很多耗時的環(huán)節(jié)，需要視頻編輯、后期制作等獨立的步驟。相比之下，我們想弄明白：當現(xiàn)實世界發(fā)生變化時，如果這些草圖元素能夠動態(tài)地做出反應(yīng)，會怎么樣呢？＂

圖 ｜ 嵌入式和響應(yīng)式草圖的潛在示例（綠色元素表示虛擬世界中的對象，黑色元素表示現(xiàn)實世界中的對象）

RealitySketch 最獨特的功能是：它利用交互技術(shù)，根據(jù)真實世界運動的草繪元素進行實時的動畫制作。

該方法可以保障用戶以用戶以實時和即興的方式，按照以下 4 個步驟來實現(xiàn)圖形的創(chuàng)建：

對象跟蹤：用戶首先要在真實世界的場景中，指定要跟蹤的視覺實體（例如，一個物理對象或一個骨骼關(guān)節(jié)）；參數(shù)化：然后，用戶通過繪制直線或弧線來定義感興趣的特定變量，從而對跟蹤的實體進行參數(shù)化；參數(shù)綁定：用戶將這些變量綁定到草圖元素的圖形屬性上（例如，長度、角度等），如此一來，當現(xiàn)實世界的變量發(fā)生變化時，就可以實時跟蹤其動態(tài)行為；可視化：用戶還可以通過幾種可視化效果來對現(xiàn)實世界的運動進行交互、分析和可視化處理。

Suzuki 解釋道：“RealitySketch 集成了物體追蹤和基于 AR 的可視化。首先，它利用計算機視覺技術(shù)來跟蹤物理對象。當用戶在 iPad 上點擊一個對象時，系統(tǒng)會根據(jù)物體的顏色來跟蹤該對象。所有的草繪元素都被綁定到了這些被追蹤的物體上，因此用戶對物體進行移動、拋出等操作時，草繪的元素也會根據(jù)預(yù)期表現(xiàn)出的運動進行動畫處理。”

AR 作為動態(tài)計算媒介，潛力巨大

為調(diào)查這一平臺的滿意度，研究人員招募卡爾加里大學(xué)的學(xué)生和老師參與評估調(diào)研，這些師生對 RealitySketch 非常滿意，并且似乎對其增強物理實驗的潛力感到特別興奮。

現(xiàn)在由于 COVID－19 在全球的大流行，很多學(xué)生都在網(wǎng)上上課，而 RealitySketch 界面的創(chuàng)建可能價值非凡。實際上，RealitySketch 可以使遠程教學(xué)更具吸引力，例如，它允許教師錄制動態(tài)的物理實驗視頻，并與學(xué)生進行分享，這樣他們就可以更好地理解老師在講課中描述的物理概念和現(xiàn)象。

除了在課堂環(huán)境中測試他們的平臺，研究人員還展示了 RealitySketch 在與教育無關(guān)的其他應(yīng)用領(lǐng)域中的潛力。例如，他們展示了體育教練可以使用它來生成與健身有關(guān)的數(shù)據(jù)，并對其進行實時的可視化處理和分析。