خلاصه

محققان حاضر تصاویر پانوراما مبتنی بر چند ایستگاه گرفته و تصاویر پردازش شده را به یک پلت فرم تور مجازی وارد کردند تا صفحات وب و یک محیط واقعیت مجازی ایجاد کنند. هدف پلتفرم چند رسانه ای یکپارچه کمک به دانش آموزان در یک دوره تمرین نقشه برداری است. یک نظرسنجی پرسشنامه ای برای ارزیابی سودمندی این پلت فرم برای دانش آموزان انجام شد و طراحی آن با توجه به بازخورد پاسخ دهندگان اصلاح شد. عکس های پانوراما با استفاده از یک دوربین رفلکس تک لنز دیجیتال فول فریم با لنز زوم فوق عریض که روی یک ابزار پانوراما نصب شده است، گرفته شده است. این دوربین در زوایای مختلف عکس می گرفت و میدان دیدی با زاویه دید افقی و عمودی نزدیک به 360 درجه ایجاد می کرد. چندین عکس روی هم قرار گرفتند تا یک تصویر پانوراما کامل برای هر ایستگاه عکس‌برداری تشکیل شود. دوخت تصویر مستلزم استخراج نقاط مشخصه برای تأیید مطابقت بین همان نقطه ویژگی در تصاویر مختلف (یعنی نقاط پیوند) است. با محاسبه ریشه میانگین مربعات خطای یک تصویر بخیه شده، کیفیت دوخت را تعیین کردیم و در صورت لزوم، مکان نقطه اتصال را اصلاح کردیم. ریشه میانگین مربعات خطای تقریباً تمام پانوراماها کمتر از 5 پیکسل بود که استاندارد دوخت توصیه شده را برآورده می کرد. علاوه بر این، 92 درصد از پاسخ دهندگان (n = 62) پلتفرم را برای دوره تمرین نقشه برداری خود مفید دانستند. ما همچنین در مورد بهبود کیفیت تصویر پانوراما، تنظیمات پارامتر دوربین و پردازش تصویر پانوراما بحث و پیشنهاداتی ارائه کردیم.

کلید واژه ها:

تحصیلات مهندسی ; دوخت تصویر ؛ فناوری اطلاعات ؛ چند رسانه ای ؛ پانوراما

1. معرفی

تصاویر پانوراما در تعداد فزاینده‌ای از پلتفرم‌های رسانه‌ای آنلاین مانند Google Maps در دسترس هستند. فناوری واقعیت مجازی (VR) نیز در زندگی مدرن رایج‌تر می‌شود (به عنوان مثال، بازی‌های ویدیویی و نقشه‌های نمای خیابان)، که تجربه‌های همه‌جانبه و تعاملی را برای کاربران فراهم می‌کند. صنایع مختلف این فناوری را در تجارت خود گنجانده اند. برای مثال، شرکت‌هایی در صنعت اوقات فراغت، مانند Garinko Ice-Breaker Cruise 360 ​​Experience در هوکایدو، تصاویر VR را در وب‌سایت‌های رسمی خود برای جذب گردشگران قرار می‌دهند [ 1 ]. به طور مشابه، چندین شرکت املاک و مستغلات با استفاده از تصاویر پانوراما، فضاهای داخلی مبله را به خریداران بالقوه به نمایش می گذارند. این به مشتریان کمک می کند تا محیط واقعی خانه هایی را که به آنها علاقه مند هستند تجسم کنند [ 2]. این رویکردهای چندرسانه‌ای که تصویر، ویدئو، صدا و انیمیشن‌ها را ادغام می‌کنند، می‌توانند بیشتر ارائه و روش‌های ارتباطی بهتری را به دست آورند [ 3 ، 4 ، 5 ، 6 ، 7 ]، مانند تجسم، نقشه، رابط‌های کاربر گرافیکی، سیستم توصیه‌های تعاملی و غیره.
عمل نقشه برداری یک موضوع اساسی و ضروری برای دانشجویان مهندسی عمران است. با این حال، دانشجویان دانشگاه، با تجربه اندک مهندسی عمران، عمدتاً به دلیل (الف) ناآشنایی با نکات نقشه برداری، (ب) ناتوانی در ارتباط دانش به دست آمده در کلاس با عملکرد واقعی، (ج) ناتوانی مرتبط، نمی دانند چگونه یک کار نقشه برداری را انجام دهند. به یا ناآشنایی با ایجاد جدول رکورد، و (د) ناتوانی در عملکرد یا ناآشنایی با عملیات ابزار. لو [ 8] آموزش به کمک کامپیوتر را در عمل نقشه برداری مهندسی مطالعه کرد. با توجه به نتایج نظرسنجی پرسشنامه، 91 درصد از دانش آموزان به شدت موافق یا موافق بودند که تجهیزات مجازی به افزایش انگیزه یادگیری آنها کمک می کند. علاوه بر این، 66٪ از پاسخ دهندگان به سؤالی در مورد آزیموت، یک مفهوم اساسی در مهندسی عمران، به درستی پاسخ دادند. لو [ 8 ] نشان داد که معرفی آموزش دیجیتالی نسبت به آموزش معمولی احتمال بیشتری دارد که باعث ایجاد علاقه و انگیزه یادگیری شود.
با ادغام تصاویر پانوراما در یک پلت فرم تور مجازی، این مطالعه از فناوری VR برای ایجاد یک صفحه وب استفاده کرد که آموزش عمل نقشه برداری را تسهیل می کند. محققان حاضر تصاویر پانوراما را به دلیل هزینه کم ساخت تصویر و توانایی ایجاد جلوه های بصری واقعی و همه جانبه انتخاب کردند. پلت فرم کمک طراحی شده شامل (الف) نکات نقشه برداری، (ب) مسیرهای نقشه برداری مختلف، (ج) اصول اندازه گیری مربوطه، و (د) فیلم های آموزشی است. بنابراین، دانش آموزان قبل یا در حین درس به مواد تکمیلی این پلت فرم دسترسی داشتند و در نتیجه کارایی یادگیری را افزایش می دادند و به دانش آموزان کمک می کردند تا مهارت های یادگیری مستقل را کسب کنند. این مطالعه پذیرش دانش‌آموزان از آموزش به کمک فناوری و عملی بودن چنین روش آموزشی را با استفاده از پرسشنامه بررسی کرد. پس از آن، طراحی اصلی وب سایت بر اساس بازخورد دانش آموزان اصلاح شد. در این مقاله، نویسندگان همچنین پیشنهاداتی را برای بهبود کیفیت تصویر پانوراما، تنظیمات پارامتر دوربین و پردازش تصویر پانوراما ارائه کردند.

2. آثار مرتبط

2.1. پانوراما

کلمه پانوراما از کلمه یونانی pan (“همه”) و horama (“نما”) گرفته شده است. در سال 1857، M. Garrela دوربینی را در انگلستان ثبت کرد که می توانست حول محور خود بچرخد و یک عکس 360 درجه افقی بگیرد. این اولین دوربین برای عکس های پانوراما بود که از کنترل فنر اصلی استفاده می کرد. با توجه به زمینه تصویربرداری، پانوراما را می توان به سه الگو تقسیم کرد، همانطور که در جدول 1 ارائه شده است . در این مطالعه، اهداف تیراندازی همه اشیاء بالای سطح زمین بودند و زاویه پوشش عمدتاً منظره بود. بنابراین، هر شات به طور کامل منظره را در جهت عمودی پوشش نمی داد. با توجه به تنظیمات محدوده و زاویه، عکس های گرفته شده در این مطالعه پانورامای 360 درجه در نظر گرفته می شوند.
دوخت تصویر یک گام مهم در تولید پانوراما است. ژنگ و همکاران [ 10 ] استراتژی های عکاسی و روش های دوخت تصویر را به تفصیل توصیف و بررسی کرد. با توجه به تحقیق در مورد فرآیند دوخت، چن و تسنگ [ 11 ]، با شناسایی نقطه ویژگی متناظر در تصاویر مختلف (یعنی نقطه اتصال)، کیفیت نقطه اتصال تصاویر پانوراما را تعیین کردند. با استفاده از عکاسی پانوراما و فتوگرامتری، تئو و چانگ [ 12 ] و لالیبرته و همکاران. [ 13] ابرهای نقطه ای مبتنی بر تصویر سه بعدی و عکس های ارتوفوتو تولید کرد. مطالعات همچنین دوخت تصویر را در زمینه‌های متعددی از جمله شناسایی منظره، موقعیت‌یابی داخلی و ناوبری، مدل‌های سه‌بعدی شهر، تورهای مجازی، ارتقای دیجیتال هنر صخره‌ای و تورهای مجازی محوطه دانشگاه اعمال کرده‌اند [14 ، 15 ، 16 ، 17 ، 18 ، 19 ] .

2.2. واقعیت مجازی (VR)

VR نوعی شبیه سازی مبتنی بر کامپیوتر است. دنیس و کانسکی [ 20 ] بیان کردند که VR می تواند صحنه های شبیه سازی شده ای تولید کند که کاربران را قادر می سازد تا اشیا را در یک فضای سه بعدی در زمان واقعی تجربه، یاد بگیرند و آزادانه مشاهده کنند. هنگامی که کاربران حرکت می کنند، کامپیوتر بلافاصله محاسبات پیچیده ای را انجام می دهد و تصاویر سه بعدی دقیق را برای ایجاد حس حضور برمی گرداند. VR جدیدترین تکنیک ها را در گرافیک کامپیوتری، هوش مصنوعی، فناوری حسگر، فناوری نمایشگر و محاسبات موازی اینترنت ادغام می کند. Burdea [ 21 ] تعریف VR را با توجه به کارکردهای آن پیشنهاد کرد و مفهوم سه Is (یعنی تعامل، غوطه وری و تخیل) را پیشنهاد کرد و پیشنهاد کرد که VR باید سه ویژگی گفته باشد. علاوه بر این، گوپتا و همکاران. [ 22] VR را با داده های صدا وصل کرد.
دستگاه‌های VR می‌توانند مبتنی بر رایانه (با وضوح بالا) یا مبتنی بر تلفن هوشمند (قابل حمل) باشند. به عنوان مثال، HTC VIVE-Pro مبتنی بر کامپیوتر است، در حالی که Google Cardboard مبتنی بر گوشی های هوشمند است. ما دستگاه VR قابل حمل را برای انجام آزمایش‌ها انتخاب کردیم زیرا ارزان است و به اتصال رایانه نیاز ندارد. برای دسترسی به پلت فرم کمک آنلاین طراحی شده برای آموزش، دانش آموزان شرکت کننده فقط باید روی پیوند صفحه وب کلیک کنند یا کد پاسخ سریع (QR) را با استفاده از تلفن هوشمند خود اسکن کنند.

2.3. آموزش با فناوری اطلاعات

در نتیجه پیشرفت تکنولوژی، آموزش الکترونیکی رایج شده است. برای مثال، فناوری‌های اطلاعاتی، مانند گوشی‌های هوشمند، چند رسانه‌ای، واقعیت افزوده و اینترنت اشیا، برای افزایش یا کشف نتایج یادگیری به کار گرفته شده‌اند [ 23 ، 24 ، 25 ، 26 ]. لی [ 27 ] اظهار داشت که از طریق مشارکت فعال فراگیران، شبیه سازی مبتنی بر کامپیوتر می تواند به طور موثر به یادگیرندگان در درک مفاهیم انتزاعی کمک کند، که به نوبه خود انگیزه یادگیری را افزایش می دهد و نتایج یادگیری را بهبود می بخشد. VR همچنین می تواند به ایجاد یک محیط یادگیری بدون محدودیت زمانی کمک کند. برای مثال، برنتون و همکاران. [ 28] VR را در آموزش آناتومی گنجاند تا موانع اصلی آموزش آناتومی، مانند محدودیت‌های زمانی و در دسترس بودن محدود اجساد را با استفاده از مدل‌سازی سه بعدی و همچنین یادگیری به کمک رایانه کاهش دهد. Archeoguide (راهنمای میراث فرهنگی مبتنی بر واقعیت افزوده در محل) پیشنهاد شده توسط Vlahakis و همکاران. [ 29 ] نشان داد که VR توسط محدودیت های فضایی محدود نمی شود. این راهنمای در محل برای ارائه یک تجربه تور میراث فرهنگی سفارشی برای گردشگران استفاده شد. ART EMPEROR [ 30 ] کشف کرد که موزه های برجسته متعددی در سراسر جهان با استفاده از عکاسی با وضوح بالا یا اسکن سه بعدی و مدل سازی پایگاه داده ای از مجموعه های خود ایجاد کرده اند. این پایگاه‌های اطلاعاتی کاربران را قادر می‌سازد تا هنر را از طریق اینترنت کشف کنند.
Chao [ 31 ] پس از شرکت در آزمایش های علمی مرتبط با VR، مصاحبه های عمیقی را با کاربران VR انجام داد. نتایج نشان داد که چنین آزمایشاتی به شرکت کنندگان این توهم را می دهد که در یک محیط فیزیکی هستند. بدون محدودیت‌های مکانی، محیط شبیه‌سازی‌شده با VR تجربیاتی را به شرکت‌کنندگان ارائه می‌دهد که نمی‌توانستند در زندگی واقعی داشته باشند. بنابراین، VR به شرکت کنندگان در کسب اطلاعات و دانش در زمینه های مختلف به صورت عملی کمک کرد. این تجربیات، در مقایسه با تجربیاتی که از طریق فیلم‌ها و کتاب‌های چاپی به‌دست می‌آیند، تأثیر قوی‌تری بر دانش‌آموزان گذاشت و آنها را وادار کرد که فعالانه به دنبال پاسخ باشند. به طور مشابه، چانگ [ 32] نشان داد که دانش‌آموزانی که آموزش‌های مبتنی بر پانورامای سه‌بعدی دریافت می‌کنند، به طور قابل‌توجهی از همتایان خود که آموزش‌های معمولی را دریافت کرده‌اند، بهتر عمل می‌کنند. لیائو [ 33 ] نتایج یادگیری انگلیسی و انگیزه را در بین دانش‌آموزان دبیرستان حرفه‌ای با استفاده از پانوراما و فناوری واقعیت مجازی بررسی کرد. نتایج نشان داد که استفاده از فن‌آوری‌های گفته شده به طور موثر نتایج یادگیری، انگیزه و رضایت را بهبود می‌بخشد.

2.4. خلاصه

با توجه به ادبیات فوق الذکر، عکاسی پانوراما و فناوری VR به سرعت پیشرفت کرده اند، کاربردهای گسترده ای دارند، تجربیات سه بعدی واقع گرایانه را ارائه می دهند و اثربخشی آموزش را افزایش می دهند. با این حال، مطالعات کمی از فناوری‌های مذکور در آموزش مهندسی استفاده کرده‌اند. مطالعه حاضر محیط های VR مبتنی بر پانوراما را بر روی یک پلت فرم تور مجازی ایجاد کرد و به یک نمایش مقرون به صرفه از صحنه های در محل دست یافت. تیم تحقیقاتی امیدوار است به دانشجویان مهندسی عمران کمک کند تا به سرعت با عناصر عمل نقشه برداری مورد نظر آشنا شوند و نظریه ها را با دانش و مهارت های عملی تکمیل کنند.

3. مواد و روشها

شکل 1 روش های مطالعه را نشان می دهد. ابتدا، ایستگاه های تصویربرداری راه اندازی شد و تصاویر جمع آوری شد ( بخش 3.1 ). پس از آن، دوخت تصویر ( بخش 3.2 ) با ترکیب چندین عکس از یک ایستگاه واحد در یک تصویر پانوراما انجام شد . سپس تصاویر پانورامای ترکیبی با استفاده از یک پلت فرم تور مجازی به فرمت وب تبدیل شدند ( بخش 3.3 ). توابع اضافی را می توان به قالب وب اضافه کرد. سپس، یک محیط ناوبری VR ساخته شد که توسعه یک پلت فرم کمک آموزشی را نهایی کرد. پلت فرم با استفاده از یک نظرسنجی پرسشنامه ( بخش 3.4 ) ارزیابی شد. نتایج نظرسنجی و بازخورد کاربران برای بهبود طراحی پلتفرم ارجاع شد.

3.1. تصویربرداری

محققان یک دوربین رفلکس تک لنز دیجیتال فول فریم (CANON EOS 6D Mark II، Canon، توکیو، ژاپن) مجهز به لنز زوم فوق عریض (Canon EF 16-35 mm F/4L IS USM, Canon) نصب کردند. ، توکیو، ژاپن) روی یک ابزار پانوراما (GigaPan EPIC Pro V, GigaPan, Portland, OR, USA؛ شکل 2 ) و سه پایه. برای استفاده از GigaPan، پوشش افقی و عمودی باید تنظیم شود، پس از آن دستگاه به طور خودکار می چرخد ​​و صحنه را با دقت به چندین تصویر شبکه تقسیم می کند. این تصاویر با هم همپوشانی دارند که فرآیند دوخت تصویر را تسهیل می کند. علاوه بر این، دوربین هر عکس را با استفاده از براکت گرفتن و عکس‌هایی در سه سطح روشنایی (معمولی، تیره‌تر و روشن‌تر) گرفته است. این شات ها به عنوان ماده ای برای دوخت و سنتز عمل می کردند. مراجعه فرماییدhttps://www.youtube.com/watch?v=JTkFZwhRuxQ برای فرآیند عکسبرداری واقعی با استفاده از GigaPan.

3.2. دوخت تصویر

پس از ثبت تصاویر، Kolor Autopano در این مطالعه به کار گرفته شد. تصاویر اصلی برای تشکیل تصویر پانوراما از یک ایستگاه تحت استخراج نقطه مشخص، هموگرافی، تاب برداشتن و ترکیب قرار گرفتند. روند کلی در شکل 3 به تفصیل آمده است .

3.2.1. هموگرافی

هنگامی که دو تصویر تا حدی با هم همپوشانی دارند، چندین نقطه ویژگی متناظر را به اشتراک می گذارند. این نقاط را می توان با استفاده از محاسبات به هم متصل کرد. این فرآیند به عنوان هوموگرافی شناخته می شود و نقاط مشخصه مربوطه را نقاط اتصال می نامند.

Kolor Autopano با استفاده از الگوریتم تبدیل ویژگی تغییرناپذیر مقیاس (SIFT) نقاط ویژگی را استخراج، مطابقت و تبدیل می کند [ 10]]. ویژگی های استخراج شده با استفاده از این تکنیک نسبت به چرخش و مقیاس بندی تصویر و همچنین تغییرات در مقادیر خاکستری تغییر نمی کند. چهار مرحله اصلی وجود دارد، از جمله (الف) تشخیص افراطی در مقیاس، (ب) محلی سازی نقطه کلید، (ج) تخصیص جهت و (د) توصیف کننده نقطه کلید. نتایج تشخیص نقاط مورد علاقه به عنوان کاندیدای نقطه کلیدی در مرحله تشخیص افراطی فضای مقیاس نامیده می شود. از فیلتر گاوسی برای انحراف در مقیاس های مختلف استفاده شد و تفاوت تصاویر گاوسی تار به دست آمد. نقاط کلیدی حداکثر و حداقل تفاوت گاوسی ها (DoG) بیشتر در مقیاس های چندگانه استخراج می شوند. یک تصویر DoG (D) با معادله (1) ارائه می شود، که در آن L نشان دهنده پیچیدگی تصویر اصلی (x,y) با تاری گاوسی در مقیاس kσ است. k و σ به ترتیب ضریب مقیاس و انحراف معیار تاری گاوسی را نشان می دهند. مرحله دوم، بومی سازی نقاط کلیدی است. تشخیص اکسترمای فضایی مقیاس ممکن است تعداد زیادی کاندیدای نقطه کلیدی ناپایدار ایجاد کند. این مرحله برازش داده های نزدیک برای مکان دقیق با در نظر گرفتن مقیاس و نسبت انحناهای اصلی است. برای تخصیص جهت نقاط کلیدی، جهت‌های گرادیان تصویر محلی در دستیابی به تغییرناپذیری به چرخش با معادلات (2) و (3) تعیین شدند، که در آن θ و m به ترتیب جهت‌گیری و بزرگی گرادیان را نشان می‌دهند. در نهایت، تغییر ناپذیری به مکان، مقیاس، و چرخش تصویر توسط همسایگی پیکسل و آمار مبتنی بر هیستوگرام بررسی شد. جزئیات مربوطه در تحقیق Lowe [ تشخیص اکسترمای فضایی مقیاس ممکن است تعداد زیادی کاندیدای نقطه کلیدی ناپایدار ایجاد کند. این مرحله برازش داده های نزدیک برای مکان دقیق با در نظر گرفتن مقیاس و نسبت انحناهای اصلی است. برای تخصیص جهت نقاط کلیدی، جهت‌های گرادیان تصویر محلی در دستیابی به تغییرناپذیری به چرخش با معادلات (2) و (3) تعیین شدند، که در آن θ و m به ترتیب جهت‌گیری و بزرگی گرادیان را نشان می‌دهند. در نهایت، تغییر ناپذیری به مکان، مقیاس، و چرخش تصویر توسط همسایگی پیکسل و آمار مبتنی بر هیستوگرام بررسی شد. جزئیات مربوطه در تحقیق Lowe [ تشخیص اکسترمای فضایی مقیاس ممکن است تعداد زیادی کاندیدای نقطه کلیدی ناپایدار ایجاد کند. این مرحله برازش داده های نزدیک برای مکان دقیق با در نظر گرفتن مقیاس و نسبت انحناهای اصلی است. برای تخصیص جهت نقاط کلیدی، جهت‌های گرادیان تصویر محلی در دستیابی به تغییرناپذیری به چرخش با معادلات (2) و (3) تعیین شدند، که در آن θ و m به ترتیب جهت‌گیری و بزرگی گرادیان را نشان می‌دهند. در نهایت، تغییر ناپذیری به مکان، مقیاس، و چرخش تصویر توسط همسایگی پیکسل و آمار مبتنی بر هیستوگرام بررسی شد. جزئیات مربوطه در تحقیق Lowe [ جهت‌های گرادیان تصویر محلی در دستیابی به تغییر ناپذیری چرخش با معادلات (2) و (3) تعیین شدند، که در آن θ و m به ترتیب جهت‌گیری و بزرگی گرادیان را نشان می‌دهند. در نهایت، تغییر ناپذیری به مکان، مقیاس، و چرخش تصویر توسط همسایگی پیکسل و آمار مبتنی بر هیستوگرام بررسی شد. جزئیات مربوطه در تحقیق Lowe [ جهت‌های گرادیان تصویر محلی در دستیابی به تغییر ناپذیری چرخش با معادلات (2) و (3) تعیین شدند، که در آن θ و m به ترتیب جهت‌گیری و بزرگی گرادیان را نشان می‌دهند. در نهایت، تغییر ناپذیری به مکان تصویر، مقیاس و چرخش توسط همسایگی پیکسل و آمار مبتنی بر هیستوگرام بررسی شد. جزئیات مربوطه در تحقیق Lowe [34 ].

D(ایکس،y،�)=L(ایکس،y،ک�)-L(ایکس،y،�)
�(ایکس،�)=برنزه-1(∂L∂y/∂L∂ایکس)
متر(ایکس،�)=(∂L∂ایکس)2+(∂L∂y)2

پس از تعیین نقاط اتصال، مختصات همگن برای تولید یک ماتریس 3 × 3 (H) استفاده شد که ترجمه فضایی، مقیاس‌بندی و چرخش نقاط ویژگی را در تصاویر مختلف توصیف می‌کند. اگر مجموعه نقاط مشخصه یک تصویر (x,y,1) و تصویر دیگری (x’,y’,1) باشد، رابطه نگاشت بین نقاط پیوند دو تصویر H است. این رابطه را می توان با استفاده از معادله (4)، که در آن H باید محاسبه شود. حداقل چهار جفت نقطه تساوی برای محاسبه H [ 35] مورد نیاز است]. با این حال، درجه آزادی باید صفر و یک راه حل منحصر به فرد باشد. در عمل، اغلب از بیش از چهار جفت نقطه تساوی استفاده می شود که منجر به درجه آزادی > 0 می شود. بنابراین، مسابقه با حداقل خطا باید مشخص شود. این فرآیند به بهینه سازی معروف است. Kolor Autopano از الگوریتم تصادفی نمونه تصادفی (RANSAC) استفاده می کند، همانطور که در رابطه (5) نشان داده شده است، تا خطاهای بین H و تمام نقاط پیوند را به حداقل برساند [ 10]]. به طور خاص، اجماع نمونه تصادفی به‌طور تصادفی نقاط پیوند را به‌عنوان موارد درونی برای محاسبه ماتریس H و ارزیابی خطاهای بین ماتریس و سایر نقاط پیوند انتخاب می‌کند. متعاقباً، این نقاط کراوات قبل از تجدید اینلیگرها به دو قسمت داخلی و پرت تقسیم می شوند. فرآیند مذکور تا زمانی که ماتریس H با حداقل خطا به دست آید تکرار می شود و به عنوان راه حل بهینه عمل می کند. تعداد تکرار (N) در رابطه (5) برای اطمینان از اینکه احتمال p (معمولاً 0.99 تنظیم می‌شود) و حداقل یکی از مجموعه‌های نمونه‌های تصادفی، خروجی را حذف می‌کنند، انتخاب می‌شود. اجازه دهید u احتمال اینکه نقطه داده انتخابی یک عدد درونی است، و v = 1 – u احتمال مشاهده نقطه پرت را نشان دهید. N تکرار از حداقل تعداد نقاط نشان می دهد که m مورد نیاز است.

[ایکس�1]=[ساعت00ساعت01ساعت02ساعت10ساعت11ساعت12ساعت20ساعت21ساعت22]×[ایکس”y”1]
1-پ=(1-تومتر)ن
3.2.2. تاب برداشتن و ترکیب تصویر
تاب برداشتن تصویر، سطح اعوجاج یک تصویر را در یک فضا با استفاده از نقاط پیوند مشخص شده در هموگرافی تعیین می کند. یکی از دو تصویر انتخاب شده به عنوان مرجع عمل می کند، در حالی که دیگری بر اساس مرجع بر روی فضای مختصات نمایش داده می شود. پس از محاسبات و اعوجاج، تصویر نمایش داده شده بر روی تصویر مرجع نمایش داده می شود و در نتیجه تاب برداشتن تصویر حاصل می شود. در حین پروجکشن تصویر، تصویر نمایش داده شده تحریف می شود تا دو تصویر روی هم قرار گیرند. با این حال، در طول دوخت تصویر، اعوجاج بیش از حد ناحیه غیر همپوشانی محتمل است. طرح ریزی استوانه ای و برآمدگی کروی می تواند چنین اعوجاجی را کاهش دهد. بنابراین، ما تأیید کردیم که روش‌های طرح ریزی گفته شده برای دوخت پانوراما مناسب هستند و تصاویر را بر روی یک استوانه یا کره نمایش دادیم.

مختصات یک تصویر (x,y) و مختصات پیش بینی شده روی یک کره (x,y,f) باشد. سیستم مختصات کروی به صورت (r,θ,φ) نمایش داده می‌شود، جایی که r نشان‌دهنده فاصله بین مرکز کره و هدف است، θ زاویه موجود بین r و نقطه اوج (محدوده = [0، π]) و φ است. نشان دهنده زاویه موجود بین خط طرح ریزی صفحه r و محور X (محدوده = [0, 2π]). سیستم مختصات کروی نیز می تواند به یک سیستم مختصات دکارتی تبدیل شود. بر این اساس، تبدیل بین تصویر و سیستم مختصات کروی را می توان با استفاده از رابطه (6) توصیف کرد. با تبدیل سیستم مختصات کروی به سیستم دکارتی و اجرای هموگرافی، به تاب برداشتن تصویر رسیدیم.

(rگناه�cos�،rگناه�گناه�،rcos�)∝(ایکس،y،f)
ترکیب، آخرین مرحله از دوخت تصویر، شامل سنتز تصاویر تاب دار با استفاده از الگوریتم های متعادل کننده رنگ برای ایجاد یک گرادیان تصویر در ناحیه همپوشانی دو تصویر است. به این ترتیب، انحراف رنگی تصویر حاصل که از چندین تصویر دوخته شده است را می توان به حداقل رساند. روش های متداول عبارتند از اختلاط پر، و ترکیب چند باند. لطفاً برای جزئیات بیشتر به [ 36 ] مراجعه کنید.
3.2.3. ارزیابی دقت

سپس از Kolor Autopano برای محاسبه ریشه میانگین مربعات خطا (RMSEs) تصاویر پانورامای دوخته شده استفاده شد، همانطور که در معادله (7) نشان داده شده است، که در آن N تعداد نقاط پیوند را نشان می دهد. مقدار RMSE حاصل در این مطالعه نشان دهنده فاصله پیکسلی (Diff) بین نقاط اتصال [ 37 ] است. مقدار کمتر از 5 پیکسل نشان دهنده کیفیت مطلوب دوخت است. برعکس، مقدار ≥ 5 نشان دهنده کیفیت نامطلوب و احتمال عدم تطابق است. در چنین مواقعی باید نقاط تساوی بررسی شود.

RMSE=∑من=1ن�من��منن

3.3. تور مجازی با VR

تصاویر پانوراما از چندین ایستگاه پس از دوخت تصویر به دست آمد. تمامی تصاویر پانوراما در این مطالعه به رنگ پانورا وارد شده و در یک تور مجازی نمایش داده شده است. علاوه بر ساخت صفحه وب، نرم افزار Kolor Panotour به کاربران این امکان را می دهد که داده های مرتبط با یک نقطه مورد علاقه و ویژگی و همچنین درج تصاویر، ویدیوها و لینک ها را اضافه کنند. این نرم افزار همچنین تولید محیط های ناوبری VR را تسهیل می کند. کوهل و بریگاند [ 16 ] مقدمه ای برای کاربرد Kolor Panotour ارائه کردند و آن را تشریح کردند.

3.4. پرسشنامه طراحی شده

پرسشنامه مورد استفاده در این پژوهش شامل چهار سوال بود که در مقیاس لیکرت 5 درجه‌ای رتبه‌بندی شدند. نمره بالاتر نشان دهنده رضایت یا علاقه به پلتفرم طراحی شده است. پرسشنامه با استفاده از فرم های گوگل با کد پاسخ سریع (QR) ضمیمه طراحی شده است. در مجموع 62 دانشجو پرسشنامه را تکمیل کردند و با تعدادی از دانشجویان نیز مصاحبه شد. سوالات نظرسنجی به شرح زیر است:
Q1.
پس از استفاده از صفحات وب تور مجازی، در مقایسه با سناریویی که فقط یک مقدمه توسط مدرس ارائه می شود، آیا می توانید اهداف نقشه برداری در محوطه دانشگاه را راحت تر شناسایی کنید؟
Q2.
آیا از طراحی کلی صفحه وب راضی هستید؟
Q3.
آیا به تحقیق در مورد دوره های عملی نقشه برداری که از فناوری پانوراما و VR استفاده می کنند علاقه مند هستید؟
Q4.
آیا دوره هایی را دوست دارید که فناوری اطلاعات را در خود جای دهند (مثلاً آموزش الکترونیکی)؟

4. نتایج

4.1. تنظیمات دوربین

نوردهی و فوکوس مناسب برای گرفتن یک عکس مناسب ضروری است [ 38 ]. نوردهی با سرعت شاتر، اندازه دیافراگم و مقدار ISO تعیین می‌شود، در حالی که تصویر در فوکوس است و تنها زمانی واضح می‌شود که فاصله لنز و شی به درستی تنظیم شود.
یک دستگاه تصویربرداری معمولی فقط می تواند محدوده بسیار محدودی را در محدوده دینامیکی کامل ثبت کند. در نتیجه، استفاده از دستگاه‌های تصویربرداری عمومی می‌تواند منجر به از دست دادن شدید اطلاعات صحنه، به ویژه در نقاط برجسته و سایه‌ها شود [ 39 ]. با استفاده از براکت، عکس‌های معمولی، تیره‌تر و روشن‌تری گرفتیم و این عکس‌ها را که سطوح نوردهی متفاوتی دارند، ترکیب کردیم تا محدوده دینامیکی نوردهی بیشتری به دست آوریم. پس از چندین آزمایش، پارامترهای مناسب برای تنظیمات دوربین در مورد مطالعه در جدول 2 نشان داده شده است .

4.2. سایت و مسیرهای مطالعه

محل مطالعه در پردیس اصلی (سمت شمال غربی) دانشگاه فنگ چیا در شهر تایچونگ، تایوان بود ( شکل 4 ). دو مسیر (نمادهای 1 و 2)، شامل اهداف نقشه برداری در اطراف ساختمان مهندسی عمران/هیدرولیک و ساختمان علوم، به عنوان مسیرهای اندازه گیری مبتنی بر ارتفاع در نظر گرفته شدند (یعنی خطوط آبی و سبز در شکل 4 D ) . محل اندازه گیری بر اساس زاویه (نماد 3) روی چمنزار قرار داشت که با خطوط قرمز در شکل 4 D نشان داده شده است. با توجه به وظایف اندازه گیری و اهداف، در مجموع 15 ایستگاه برای عکاسی پانوراما راه اندازی شد ( شکل 5) . ).

4.3. پلتفرم توسعه یافته

4.3.1. دوخت تصویر

شکل 6 تصویر دوخته شده یک ایستگاه نقشه برداری را به عنوان نمونه نشان می دهد. علامت های سبز نشان دهنده RMSE کمتر از 5 پیکسل است، در حالی که علائم قرمز نشان دهنده خطاهای دوخت با RMSE ≥ 5 است. این شکل نشان می دهد که اکثر نقاط پیوند با استاندارد پیشنهادی مطابقت دارند. با این حال، کیفیت دوخت بین درختان و آسمان پایین‌تر بود، زیرا زمانی که دوربین عکس می‌گرفت، جسم مورد نظر حرکت می‌کرد و باعث می‌شد که دوخت تصویر از کار بیفتد. بنابراین، تنظیم دستی نقاط اتصال یا پس پردازش تصویر مورد نیاز بود. شکل 7 نتایج دوخت پانوراما را در چهار ایستگاه نشان می دهد. این تصاویر بعداً برای فعال کردن ناوبری پانوراما به پلتفرم تور مجازی وارد شدند.
4.3.2. صفحه وب و تور مجازی
شکل 8 چارچوب طراحی شده صفحه وب و ایستگاه های پانوراما را نشان می دهد که یک رابطه فضایی با آنچه در شکل 5 از نمای بالا مطابقت دارد. صفحه اصلی پانورامای ایستگاه 14 را نشان می‌دهد. وقتی کاربران از ایستگاه 15 بازدید می‌کنند، می‌توانند دستورالعمل‌های اندازه‌گیری مبتنی بر زاویه را بخوانند و آموزش راه‌اندازی دستگاه اندازه‌گیری زاویه‌ای را تماشا کنند. ایستگاه 11-3 دارای دستورالعمل هایی در مورد اندازه گیری بر اساس ارتفاع و یک آموزش در مورد راه اندازی ابزار مربوطه است. این ایستگاه همچنین نماهایی در محل از دو مسیر موجود برای نقشه برداری ارائه می دهد. سپس، تیم تحقیقاتی عناصر موجود در شکل 8 را به هم متصل کردندبه یک پلت فرم تور مجازی برای ایجاد یک صفحه وب، که در آن می توان اطلاعات مختلفی از جمله نقاط مورد علاقه و ویژگی ها را اضافه کرد. طراحان همچنین می توانند تصاویر، فیلم ها و لینک ها را وارد کنند ( شکل 9 ).
4.3.3. تظاهرات
صفحه اصلی پلتفرم در شکل 10 نمایش داده شده است . در سمت چپ بالا (نماد 1) پیوندی به وب سایت دانشگاه فنگ چیا وجود دارد. نوارهای کنترل (نماد 4) در پایین سمت چپ قرار دارند و کاربر را قادر می‌سازد تا بزرگ‌نمایی کند، کوچک‌نمایی کند یا تصویر را به حالت VR تغییر دهد. در پایین وسط (نماد 5) اسناد آموزشی مربوطه، و در سمت راست پایین (نماد 6) یک نقشه سریع است که جهت ناوبری را نشان می دهد. لینک صفحه اصلی در گوشه سمت راست بالا قرار دارد (نماد 3). با پیمایش در صفحه اصلی به صورت پانورامای 360 درجه، کاربر می‌تواند ورودی‌های آموزش اندازه‌گیری بر اساس ارتفاع و زاویه را پیدا کند ( شکل 11 A و شکل 12 A).
پس از کلیک بر روی ورودی برای اندازه گیری بر اساس ارتفاع (یا به نام تراز کردن)، کاربران دو مسیر (نمادهای 2 و 3) را در شکل 11 ب انتخاب می کنند. علاوه بر این، یک ویدیوی آموزشی (نماد 4) در مورد راه اندازی ابزار برای بر اساس ارتفاع اندازه گیری در ایستگاه 11-3 موجود است ( شکل 11 C). شکل 12 ب صفحه وب را نشان می دهد که وقتی کاربران برای دستورالعمل های اندازه گیری مبتنی بر زاویه روی ورودی کلیک می کنند نشان داده شده است. این صفحه نه تنها به کاربران در مورد نحوه ثبت اندازه گیری های نقشه برداری (نماد 3)، هدف گیری و تعیین جهت نقشه برداری (نماد 2) آموزش می دهد، بلکه نحوه تنظیم ابزار اندازه گیری را در یک ویدیوی آموزشی به آنها آموزش می دهد (شکل 12) .ج). با کلیک بر روی نماد VR در نوارهای کنترل، تصویر به حالت VR تغییر می کند. سپس کاربران می توانند گوشی هوشمند خود را در یک نمایشگر واقعیت مجازی قابل حمل قرار دهند، یک جوی استیک را به سیستم متصل کنند و از تور VR لذت ببرند ( شکل 12 C).

4.4. نتایج مبتنی بر پرسشنامه

ما 62 پاسخ پرسشنامه از دانش آموزان شرکت کننده دریافت کردیم. نتایج آماری در جدول 3 آمده است. نمره بالاتر نشان دهنده تایید قوی تر استفاده از پلت فرم طراحی شده و فناوری اطلاعات در تدریس است. Q1 و Q2 با هدف بررسی اثربخشی پلت فرم طراحی شده در تدریس و همچنین نمایش محتوای آن، و Q3 و Q4 تلاش کردند تا تعیین کنند که آیا استفاده از فناوری اطلاعات به تقویت علاقه یادگیری کمک می کند یا خیر. اکثر رتبه‌بندی‌ها برای این چهار سؤال، > 4 (92٪ از کل پاسخ‌ها) بود که نشان‌دهنده بازخورد مثبت از پاسخ‌دهندگان است. همه دانش آموزان از پلت فرم مبتنی بر وب استفاده کردند. فقط برخی از دانش‌آموزان تجهیزات نصب شده روی سر را به دلیل دستگاه‌های محدود آزمایش کردند. مشکل اصلی استفاده از ابزار نصب شده روی سر، چیدمان نمایش است. پلتفرم توسعه‌یافته بر اساس بازخورد، مانند تنظیم اندازه نقشه سریع و افزودن سایر اهداف برای اندازه‌گیری، تجدید نظر شد.

5. بحث

5.1. حالت های گرفتن

برای گرفتن یک تصویر با کیفیت بالا، باید نور اطراف را مشاهده کرد، مساحت محیط اطراف را تخمین زد و پارامترهای دوربین (مانند شاتر، دیافراگم، مقدار ISO و سطح براکت) را بر اساس آن تنظیم کرد. با افزایش نرخ همپوشانی در ابزار پانوراما، منطقه همپوشانی عکس‌های مجاور را گسترش دادیم، تعداد نقاط پیوند را افزایش دادیم و RMSE ها را کاهش دادیم، در نتیجه میزان موفقیت تطبیق تصویر را افزایش دادیم.
در صورت تطبیق نتایج نامطلوب بر اساس عکس برداری گیگاپن، مشکل باید در عکس ها مشخص شود. اگر نوردهی بیش از حد یا نوردهی کم تأیید شود، حالت براکتی و دامنه دینامیکی بالا ذکر شده را می توان برای غلبه بر مشکلات در استخراج نقطه مشخصه ناشی از مشکلات مربوط به نوردهی انتخاب کرد. اگر صحنه مورد نظر دارای ویژگی های کمی است، توصیه می کنیم برای افزایش میزان همپوشانی، عکس جدیدی بگیرید. بنابراین، با افزایش متناظر در تعداد ویژگی‌ها و نقاط پیوند، می‌توان ناحیه همپوشانی بزرگ‌تری به دست آورد.
به عنوان مثال، شکل 13 یک پانورامای دوخته شده را نشان می دهد. جدول 4 زمان مورد نیاز گرفتن و RMSE های پس از دوخت را با نرخ های مختلف همپوشانی فهرست می کند. هنگامی که اهداف در یک صحنه از دید بیننده دور هستند، میزان همپوشانی کمتر به کیفیت دوخت کمک می کند. با این حال، زمانی که برخی از اهداف دور از دید بیننده و برخی دیگر نزدیک‌تر هستند، میزان همپوشانی می‌تواند بر کیفیت دوخت تأثیر مثبت بگذارد. علاوه بر این، میزان همپوشانی مستقیماً با زمان ضبط متناسب است.
در عکاسی در فضای باز، اشیاء اغلب حرکت می‌کنند، که باعث ایجاد جلوه‌های ارواح یا عدم تطابق در هنگام دوخت تصویر می‌شوند (مثلاً حرکت شخصیت‌ها یا ابرها و حرکت چمن در باد) در مورد عکسبرداری GigaPan. برای رفع این مشکل، بررسی و برنامه ریزی در محل را از قبل توصیه می کنیم. برای مثال، زمانی که اختلاف فشار اتمسفر کم است یا افراد کمتری در آن منطقه هستند، می توان عکس گرفت. از طرف دیگر، اثرات حرکت جسم را می توان با تنظیم ترتیب عکسبرداری از ابزار پانوراما کاهش داد. برای مثال، اجازه دادن به دوربین قبل از حرکت به چپ یا راست (ستون-چپ/راست) عکس‌های عمودی بگیرد، می‌تواند جلوه‌های شبح‌آلود شخصیت‌ها را کاهش دهد. فرآیند تیراندازی نیز می تواند متوقف شود و پس از عبور افراد از محل مورد نظر ادامه یابد. عکسبرداری ردیف به پایین بعد از گرفتن عکس افقی 360 درجه توسط دوربین نیز به جلوگیری از مشکلات مربوط به ابرها و نور خورشید کمک می کند. عکس های گرفته شده را می توان بعداً با استفاده از نرم افزار postproduction تنظیم کرد.

5.2. مشارکت ها، مقایسه و محدودیت ها

دو روش برای گرفتن یک تصویر پانوراما به طور کلی وجود دارد. یکی استفاده از دوربین کروی 360 درجه است. مورد دیگر این است که یک پلتفرم با دوربینی برای ثبت و دوخت تصاویر مانند GigaPan انتخاب کنید. اولی می تواند به راحتی و به سادگی یک تصویر پانوراما ایجاد کند، اما وضوح تصویر از دومی بهتر نیست و هیچ شانسی برای بهبود کیفیت تصویر وجود ندارد. از سوی دیگر، روش مبتنی بر پلت فرم نیاز به شرایط پایدار برای ثبت تصاویر دارد. این یک مبادله بین این عملیات برای تولید یک تصویر پانوراما است. وضوح بالا [ 40 ] در این مطالعه برای نمایش اهداف برای اندازه گیری در میدان ضروری است. بنابراین، رویکرد مبتنی بر GigaPan در این مورد مطالعه انتخاب شد.
این مطالعه با (الف) بحث در مورد عکاسی پانوراما و کیفیت دوخت تصویر و همچنین ارائه پیشنهاداتی در مورد پارامترهای دوربین و تنظیمات GigaPan، (ب) پیشنهاد استراتژی‌هایی برای تولید تصاویر پانوراما که قابل اجراتر هستند و وضوح بالاتری نسبت به Google دارند، به دانش کمک می‌کند. نمای خیابان، (ج) استفاده از فن‌آوری‌های اطلاعاتی (یعنی ابزارهای تور مجازی و VR) برای توسعه یک پلت فرم کمکی برای تدریس، (د) استفاده از پلت فرم طراحی‌شده در یک دوره مهندسی، و (ه) ارزیابی اثربخشی تدریس از طریق یک نظرسنجی پرسش‌نامه.
Ekpar [ 41 ] چارچوبی را برای ایجاد، مدیریت و استقرار تورهای مجازی تعاملی با تصاویر پانوراما پیشنهاد کرد. بر اساس این مفهوم، موارد زیادی برای نمایش پردیس ها [ 42 ، 43 ]، کلیساهای جامع [ 44 ] و سایت های میراث فرهنگی [ 45]] در ادبیات قبلی مورد بررسی قرار گرفتند. این مطالعه نه تنها صحنه‌های مبتنی بر واقعیت را با استفاده از فناوری‌های مبتنی بر تورهای پانوراما و مجازی تجسم کرد، بلکه اسناد مرتبط را برای آموزش مهندسی به هم متصل کرد. همچنین در این مطالعه بر محل تدریس نیز تاکید شد. آموزش الکترونیکی روند آموزش است. می تواند به معلمان کمک کند تا بار تدریس را کاهش دهند و بیشتر بر مسائل حرفه ای در دروس تمرکز کنند. علاوه بر این، این مطالعه بستر مفیدی را برای کمک به دانش‌آموزانی که به دلیل شرایط خاص (مانند COVID-19) نمی‌توانند به کلاس درس بیایند، ارائه کرد.
از نظر محدودیت‌ها، قبل از اینکه دانش‌آموزان بتوانند از پلتفرم طراحی‌شده در این مطالعه استفاده کنند، مربیان باید نظریه‌های مربوطه را توضیح می‌دادند و دستورالعمل‌های دقیقی برای عملیات تجهیزات ارائه می‌دادند. اگر دانش‌آموزان درک اولیه از نظرسنجی را نداشته باشند، نتایج یادگیری آنها ممکن است انتظارات را برآورده نکند. علاوه بر این، ما یک گروه کنترل را انتخاب نکردیم و بنابراین، نمی‌توانیم نتایج یادگیری را بین دانش‌آموزانی که از پلتفرم طراحی‌شده استفاده کرده‌اند و کسانی که از آن استفاده نکرده‌اند، مقایسه کنیم. ما تلاش می کنیم تا تأثیر پلت فرم طراحی شده بر نتایج یادگیری را در تحقیقات آینده آزمایش و تأیید کنیم. پرسشنامه‌ها و ارزیابی‌ها برای بهبود آموزش مهندسی می‌تواند به گونه‌ای طراحی شود که تاکید بیشتری بر تست کاربر و پاسخ‌های دانشجویان داشته باشد، به عنوان مثال،
  • طراحی نمونه برای آزمون های آماری:
    –
    آزمون تفاوت نمرات نهایی بین گروه های دانش آموزی با روش مبتنی بر فناوری اطلاعات (فناوری اطلاعات) و بدون روش مبتنی بر فناوری اطلاعات.
    –
    گروه بندی نمونه ها بر اساس پیشینه دانش آموزان نمونه.
  • درخواست جنبه های بیشتر برای ارزیابی جامع:
    –
    “آیا این را به دوستان و همکاران خود توصیه می کنید؟” به دنبال آن “چه نکاتی را توصیه می کنید/توصیه نمی کنید؟”
    –
    “چه مدت طول کشید تا برنامه مبتنی بر فناوری اطلاعات را تکمیل کنید؟”
    –
    “آیا تور مجازی یکپارچه/راحتی شما را راهنمایی می کند؟”
    –
    “آیا تور مجازی به اندازه کافی دنیای واقعی را نشان می دهد؟”
  • مقایسه و بررسی مشکلات یادگیری مبتنی بر فناوری اطلاعات و سنتی.

6. نتیجه گیری

برای ایجاد یک پلتفرم چندرسانه‌ای که به دانش‌آموزان در یک دوره آموزشی نقشه‌برداری کمک می‌کند، در ابتدا چندین تصویر همپوشانی گرفتیم و آنها را به صورت پانوراما دوختیم. متعاقباً از فناوری‌های اطلاعاتی از جمله ابزارهای تور مجازی و VR استفاده کردیم. یک دوربین رفلکس تک لنز دیجیتال فول فریم با لنز زوم فوق عریض بر روی ابزار پانوراما GigaPan نصب شده است تا میدان دید افقی 360 درجه به دست آید. اثربخشی کاربرد تجسم و فناوری اطلاعات مذکور از طریق پرسشنامه بررسی شد.
نتایج تحقیق نشان داد که RMSE تصاویر دوخته شده بیشتر کمتر از 5 پیکسل بوده که نشان دهنده کیفیت مطلوب دوخت است. پلت فرم طراحی شده همچنین دارای دستورالعمل های اندازه گیری مبتنی بر ارتفاع و زاویه و همچنین آموزش های نصب ابزار و اسناد به عنوان مواد تکمیلی است. در مجموع 15 ایستگاه پانوراما برای پیمایش دانش آموزان ایجاد شد. از 62 پاسخ دهندگان نظرسنجی، بیش از 92 درصد موافق بودند که پلتفرم مبتنی بر فناوری اطلاعات مشارکت آنها را در دوره تمرین نقشه برداری بهبود بخشیده است. علاوه بر این، همانطور که در بخش 4.1 و بخش 5.1 نشان داده شده است، در مورد بهبود کیفیت تصویر پانوراما (RMSEs)، تنظیمات پارامتر دوربین، حالت‌های عکاسی و پردازش تصویر پانوراما بحث و بررسی کردیم.. در آینده قصد داریم نتایج یادگیری را در دانش آموزانی که از پلت فرم طراحی شده (گروه آزمایشی) استفاده کرده اند با آنهایی که استفاده نکرده اند (گروه کنترل) مقایسه کنیم.

منابع

  1. AIR-360. در دسترس آنلاین: https://www.youtube.com/watch?v=W3OWKEtVtUY (در 30 سپتامبر 2020 قابل دسترسی است).
  2. Super 720. موجود آنلاین: https://super720.com/?page_id=8603 (در 30 سپتامبر 2020 قابل دسترسی است).
  3. لورک، دی. Horbinski, T. نقشه وب تعاملی توسعه تقاطع آزادراه اروپایی A1/A4 با استفاده از منبع نقشه‌برداری آرشیوی. ISPRS Int. J. GeoInf. 2020 ، 9 ، 438. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  4. سیبولسکی، پ. Horbinski, T. تجربه کاربر در استفاده از رابط های گرافیکی کاربر نقشه های وب. ISPRS Int. J. GeoInf. 2020 ، 9 ، 412. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  5. کاتو، ی. Yamamoto, K. یک سیستم توصیه مکان دیدنی که تعداد بازدید کاربران را در نظر می گیرد. ISPRS Int. J. GeoInf. 2020 ، 9 ، 411. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. ویلبسکی، ال. مدینسکا-گولیج، بی. هالیک، ال. دیکمن، اف. ویژگی‌های زمانی، فضایی و توصیفی مسیرهای عابر پیاده در مجموعه تجسم‌ها. ISPRS Int. J. GeoInf. 2020 ، 9 ، 348. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. مدینسکا-گولیج، بی. ویلبسکی، ال. هالیک، ال. Smaczynski، M. سطح پیچیدگی افراد در حال جمع آوری ارائه بر روی نقشه متحرک – اثربخشی هدف در مقابل نظر متخصص. ISPRS Int. J. GeoInf. 2020 ، 9 ، 117. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  8. لو، سی.-سی. مطالعه ای در مورد دستورالعمل های کامپیوتری برای تمرین نقشه برداری مهندسی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه ملی تایوان، تایپه، تایوان، 2009. [ Google Scholar ]
  9. پانوس. در دسترس آنلاین: https://www.panosensing.com.tw/2018/03/28/faq6/ (در 30 سپتامبر 2020 قابل دسترسی است).
  10. ژنگ، جی. ژانگ، ز. تائو، کیو. شن، ک. Wang, Y. تولید پانورامای چند ردیفی دقیق با استفاده از دوخت مشترک چند نقطه. دسترسی IEEE 2018 ، 6 ، 27827–27839. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  11. چن، P.-Y. Tseng، Y.-T. جستجوی خودکار نقطه مزدوج تصاویر پانورامای کروی. J. Photogram. Remote Sens. 2019 , 24 , 147–159. [ Google Scholar ]
  12. تئو، T.-A. چانگ، سی.-ای. تولید ابرهای نقطه سه بعدی از تصاویر پانورامای کروی و استوانه ای. J. Photogram. Remote Sens. 2018 , 23 , 273–284. [ Google Scholar ]
  13. Laliberte، AS; زمستان، سی. Rango، A. روشی برای تصحیح تصویر با وضوح زیر دسی متری به دست آمده با یک وسیله نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV). در مجموعه مقالات کنفرانس سالانه ASPRS، پورتلند، OR، ایالات متحده آمریکا، 28 آوریل تا 2 مه 2008. [ Google Scholar ]
  14. وروزینسکی، آر. پیزنی، ک. Sojka، M. ارزیابی کمی منظر با استفاده از LiDAR و تصاویر پانوراما 360 درجه ارائه شده است. Remote Sens. 2020 , 12 , 386. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  15. هوانگ، تی سی؛ Tseng، Y.-H. موقعیت یابی داخلی و ناوبری بر اساس کنترل تصاویر پانورامای کروی. J. Photogram. Remote Sens. 2017 , 22 , 105–115. [ Google Scholar ]
  16. کوهل، م. Brigand، N. ترکیبی از تورهای مجازی، مدل سه بعدی و داده های دیجیتال در یک دانش باستان شناسی سه بعدی و سیستم اطلاعاتی. در مجموعه مقالات کنگره XXII ISPRS، ملبورن، استرالیا، 25 اوت تا 1 سپتامبر 2012. [ Google Scholar ]
  17. لی، آی.-سی. Tsai, F. کاربردهای تصاویر پانوراما: از پانورامای 720 درجه تا مدل های داخلی سه بعدی واقعیت افزوده. در مجموعه مقالات مدل‌سازی، نقشه‌برداری و ناوبری بدون درز داخلی و خارجی، توکیو، ژاپن، 21 تا 22 مه 2015. [ Google Scholar ]
  18. کوسادا، ای. هارمن، جی. قدمی فراتر در ارتقای دیجیتال هنر سنگ. DStretch در تصویربرداری گیگاپیکسلی. رقم. Appl. آرکائول. فرقه Heritage 2019 , 13 , e00098. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. بکر، ن. دشموک، ع. ساپالیگا، پ. Doulatramani، Y. تور مجازی پردیس. IJARCET 2017 ، 6 ، 444-448. [ Google Scholar ]
  20. دنیس، جی آر. Kansky, RJ Electronic Slices of Reality: نقش آموزشی شبیه سازی های کامپیوتری. در محاسبات آموزشی: راهنمای بازیگری برای مربیان ؛ Foresman: Glenview, IL, USA, 1984; 256p. [ Google Scholar ]
  21. Burdea, G. سیستم ها و برنامه های واقعیت مجازی. در Electro/93 رکورد کنفرانس بین المللی ; ادیسون: میدلسکس، نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا، 1993; 504p. [ Google Scholar ]
  22. گوپتا، آر. گوشت بره.؛ هنگ، جی.-ای. Ong، Z.-T. گان، W.-S. چونگ، SH. تنظیم ضبط و بازتولید صوتی VR/AR سه بعدی Feng, J. برای شنیدن صداها. در مجموعه مقالات بیست و چهارمین کنگره بین المللی صدا و ارتعاش، لندن، بریتانیا، 23 تا 27 ژوئیه 2017. [ Google Scholar ]
  23. شامبور، ق. فراهات، س. حورانی، م. پیاده‌سازی فناوری‌های موبایل در آموزش عالی: اپلیکیشن موبایلی برای مشاوره دوره‌های دانشگاهی. J. فناوری اینترنت. 2018 ، 19 ، 1327–1337. [ Google Scholar ]
  24. وو، ز.-اچ. زو، ز.-ت. Chang, M. مسائل طراحی مجموعه ابرداده های چندرسانه ای آموزشی بر اساس ویژگی ها و نیازهای آموزشی. J. فناوری اینترنت. 2011 ، 12 ، 685-698. [ Google Scholar ]
  25. حسیه، م.-سی. چن، اس.-اچ. سیستم آموزشی واقعیت افزوده هوش برای آموزش و یادگیری ریاضیات. J. فناوری اینترنت. 2019 ، 20 ، 1673-1681. [ Google Scholar ]
  26. لین، سی.-ال. چیانگ، JK استفاده از مدل 6E در فعالیت‌های آموزشی STEAM برای بهبود رضایت از یادگیری دانشجویان دانشگاه: موردی از طراحی خلاقانه عصای هوشمند IoT در سالمندان توسعه. J. فناوری اینترنت. 2019 ، 20 ، 2109–2116. [ Google Scholar ]
  27. لی، جی. اثربخشی شبیه سازی آموزش مبتنی بر کامپیوتر: یک متاآنالیز. بین المللی J. دستور دهید. رسانه 1999 ، 26 ، 71-85. [ Google Scholar ]
  28. برنتون، اچ. هرناندز، جی. بلو، اف. استراتون، پی. پورکایااستا، س. فرث، تی. درزی، ع. استفاده از چند رسانه ای و وب سه بعدی برای تقویت آموزش آناتومی. محاسبه کنید. آموزش. 2007 ، 49 ، 32-53. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  29. Vlahakis، V. یوآنیدیس، ن. کاریگیانیس، ج. تسوتروس، م. گوناریس، م. استریکر، دی. گلیو، تی. داهنه، پ. Almeida, L. Archeoguide: راهنمای واقعیت افزوده برای مکان‌های باستان‌شناسی. محاسبات IEEE. نمودار. Appl. 2002 ، 22 ، 52-60. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. امپراتور هنر. در دسترس آنلاین: https://www.eettaiwan.com/news/article/20161226NT22-MIC-Top-10-technology-trends-for-2017 (در 30 سپتامبر 2020 قابل دسترسی است).
  31. چائو، تی.-ف. مطالعه کاربرد واقعیت مجازی در آموزش آموزش – نمونه ای از آزمایش علمی VR. پایان نامه کارشناسی ارشد، اولین دانشگاه ملی علم و فناوری Kaohsiung، Kaohsiung، تایوان، 2009. [ Google Scholar ]
  32. چانگ، اس.-ای. تحقیق در مورد تاثیرات آموزش زبان انگلیسی با برنامه مهارت کامپیوتری پانورامیک سه بعدی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه ملی تاینان، تاینان، تایوان، 2018. [ Google Scholar ]
  33. لیائو، Y.-C. تحقیق در مورد استفاده از واقعیت مجازی برای افزایش عملکرد و انگیزه یادگیری دانش آموزان حرفه ای. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه ملی علم و صنعت تایوان، تایپه، تایوان، 2019. [ Google Scholar ]
  34. Lowe، DG تشخیص شیء از ویژگی‌های تغییرناپذیر مقیاس محلی. در مجموعه مقالات هفتمین کنفرانس بین المللی IEEE در بینایی کامپیوتری، کرکیرا، یونان، 20 تا 27 سپتامبر 1999. [ Google Scholar ]
  35. وانگ، جی. وو، QMJ؛ کالیبراسیون دوربین مبتنی بر معادله ژانگ، دبلیو کروپا از هموگرافی القا شده توسط هواپیما از راه دور. تشخیص الگو Lett. 2008 ، 29 ، 2137-2144. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  36. ساخارکار، VS; تکنیک‌های دوخت تصویر گوپتا، SR – یک مرور کلی. بین المللی جی. کامپیوتر. علمی Appl. 2013 ، 6 ، 324-330. [ Google Scholar ]
  37. زنگ، بی. هوانگ، Q. Saddik, AE; لی، اچ. جیانگ، اس. فن، X. پیشرفت در پردازش اطلاعات چند رسانه ای. در مجموعه مقالات نوزدهمین کنفرانس حاشیه اقیانوس آرام در چند رسانه ای، هفی، چین، 21 تا 22 سپتامبر 2018. [ Google Scholar ]
  38. Busch, DD Mastering Digital SLR Photography ; فناوری دوره: بوستون، MA، ایالات متحده آمریکا، 2005; 254p. [ Google Scholar ]
  39. وانگ، Y.-C. Shyu, MJ مطالعه روش تصحیح روشنایی برای نوردهی مختلف در بازسازی روشنایی صحنه. J. CAGST 2015 ، 271-284. [ Google Scholar ]
  40. لی، دی. شیائو، بی جی؛ Xia, JY عکاسی فول فریم با وضوح بالا از EAST برای تحقق نمایش پانورامای همهجانبه. مهندس فیوژن دس 2020 , 155 , 111545. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  41. Ekpar، FE چارچوبی برای تورهای مجازی تعاملی. EJECE 2019 , 3 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  42. پردانا، د. ایران، هوش مصنوعی؛ منادی، ر. اجرای تور مجازی پردیس تحت وب جهت معرفی ساختمان دانشگاه تلکام. IJJSSST 2019 ، 20 ، 1-6. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  43. تور پردیس مجازی سووارنو، NPM (ادراک دانشجو از محیط مجازی دانشگاه). جی. کریت. Rev. 2020 , 7 , 4964–4969. [ Google Scholar ]
  44. Walmsley، AP; Kersten، TP کلیسای جامع امپراتوری در Konigslutter (آلمان) به عنوان یک تجربه همه جانبه در واقعیت مجازی با عکاسی پانوراما 360 درجه یکپارچه. Appl. علمی 2020 ، 10 ، 1517. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  45. ماه، OBP; یان، ی. تان، JSY؛ تان، Y.-X. Tay، GQY; چیام، دی جی; وانگ، Y.-C. دین، ک. فنگ، سی.-سی. ایجاد یک تور مجازی برای حفظ میراث فرهنگی (غیر) ملموس معبد چینی تامپینز در سنگاپور. J. Cult. میراث. 2019 ، 39 ، 202-211. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ijgi 09 00689 g001 550
شکل 1. روش مفهومی مورد استفاده در این مطالعه.
Ijgi 09 00689 g002 550
شکل 2. ابزار پانوراما GigaPan EPIC Pro V.
Ijgi 09 00689 g003 550
شکل 3. روش دوخت تصویر.
Ijgi 09 00689 g004a 550 Ijgi 09 00689 g004b 550
شکل 4. سایت مطالعه ( A – C )، ایستگاه ها و مسیرها ( D ) برای دوره تمرین نقشه برداری در دانشگاه فنگ چیا (FCU)، که در آن رنگ های آبی و سبز مسیرهای اندازه گیری بر اساس ارتفاع را نشان می دهد و قرمز نشان دهنده ایستگاه برای اندازه گیری مبتنی بر زاویه
Ijgi 09 00689 g005 550
شکل 5. ایستگاه های پانوراما (نقاط قرمز) برای گرفتن تصاویر.
Ijgi 09 00689 g006 550
شکل 6. نمونه ای از دوخت تصویر با خطاهای ریشه میانگین مربع (RMSEs) که در آن رنگ سبز نتایج عالی را نشان می دهد.
Ijgi 09 00689 g007 550
شکل 7. نمونه هایی از تصاویر دوخته شده، که ( A ) نماد 1، ( B ) نماد 2، ( C ) نماد 3، و ( D ) نماد 4 در ( E ) قرار دارند.
Ijgi 09 00689 g008 550
شکل 8. چارچوب صفحه وب و ایستگاه های پانوراما، که در آن رنگ های آبی و قرمز اندازه گیری های مبتنی بر ارتفاع و زاویه را نشان می دهند.
Ijgi 09 00689 g009 550
شکل 9. نمونه ای از تنظیم یک تور مجازی.
Ijgi 09 00689 g010 550
شکل 10. صفحه اصلی پلتفرم توسعه یافته. نماد 1: پیوند به صفحه وب رسمی FCU. نماد 2: اطلاعات پروژه پشتیبان. نماد 3: بازگشت به نوار کنترل صفحه اصلی. نماد 4: نوارهای کنترل (بزرگنمایی، کوچک نمایی، یا تغییر تصویر به حالت VR)؛ نماد 5: پیوند به اسناد مرتبط؛ نماد 6: نقشه سریع.
Ijgi 09 00689 g011a 550 Ijgi 09 00689 g011b 550
شکل 11. صفحه وب برای آموزش اندازه گیری بر اساس ارتفاع. ( الف ) ورودی برای اندازه گیری مبتنی بر زاویه (نماد 1، یا اندازه گیری تراز نامیده می شود). ( ب ) انتخاب مسیر (به ترتیب نمادهای 2 و 3 نشان دهنده مسیرهای 1 و 2 هستند). ( ج ) فیلم آموزشی (نماد 4) برای راه اندازی ساز.
Ijgi 09 00689 g012 550
شکل 12. صفحه وب برای آموزش اندازه گیری بر اساس زاویه. ( الف ) ورودی برای اندازه گیری مبتنی بر زاویه (نماد 1). ( ب ) جهت اندازه گیری از سمت چپ (نماد 2) و نحوه ثبت مشاهدات (نماد 3). ( ج ) فیلم آموزش راه اندازی ساز با حالت VR.
Ijgi 09 00689 g013 550
شکل 13. مواردی برای مقایسه نسبت های همپوشانی مختلف و RMSE ها پس از دوخت تصویر. ( الف ) مورد 1; ( ب ) مورد 2.

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید