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Augmented Reality con ActionScript 3 e il FLAR Toolkit

Utilizzare il FLAR Toolkit e Papervision3D per realizzare applicazioni di Augmented Reality
Utilizzare il FLAR Toolkit e Papervision3D per realizzare applicazioni di Augmented Reality
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La Realtà Aumentata è data dalla combinazione di immagini reali con informazioni ed elementi grafici generati dal computer, allo scopo di mostrare oggetti o scenari virtuali aggiuntivi sovrapposti all'ambiente reale.

L'utente si trova ad acquisire informazioni sia dall'ambiente, sia dal computer e può interagire con entrambi".

Le prime applicazioni di questa tecnica, come spesso accade, sono state quelle belliche (sistemi di puntamento e rilevazione) e mediche (chirurgia), ma oggi abbiamo esempi di Augmented Reality anche nell'entertainment: pensiamo alla grafica aggiunte sul campo durante le partite di calcio, ad esempio al cerchio che indica la distanza che la barriera deve rispettare.

Possiamo quindi applicare delle immagini o modelli 3D all'interno di una ripresa in tempo reale, o aggiungere animazioni in post-produzione, anche qualora vi fosse un movimento e della telecamera oppure dei soggetti inquadrati.

Per avere un'idea del livello che è possibile raggiungere possiamo vedere un esempio di cosa è possibile realizzare con l'Augmented Reality:

Questo esempio è stato generato utilizzando il FLAR Toolkit, il framework ActionScript si cui ci occupiamo in questo articolo e che consente di sviluppare contesti di realtà aumentata con la Flash Platform.

Da sempre Flash vanta una comunità di sviluppatori che ha contribuito allo sviluppo di questa tecnologia con librerie e progetti di altissimo livello, spesso open source, per ottenere risultati dal forte impatto visivo. Basti pensare ad esempio a Papervision3D, una piccola "rivoluzione" per il formato SWF, come confermano i numerosi progetti che fanno uso di questa libreria e gli altrettanti premi ricevuti dagli sviluppatori del progetto; in questo articolo realizzeremo un progetto di Realtà Aumentata sfruttando proprio le potenzialità di Papervision3D.

Applicazioni di FLAR

Uno dei settori in cui l'Augmented Reality con Flash, può portare enormi vantaggi è quello della promozione e dell'advertising. C'è chi sta già sperimentando dei biglietti da visita "classici" sul fronte ma con dei disegni preparati per contenuti "Aumentati" sul retro.

Possiamo anche pensare di fornire ambienti interattivi, sfruttando l'interessante idea della compagnia GE o alcuni dei diversi esempi creati da TaroTaro.

Per provare e "toccare con mano" questi esempi è necessario avere una stampante e una Webcam.

Come funziona: marker ed eventi

Come si vede nei filmati, gli oggetti "prendono vita" da una particolare forma, magari stampata su un foglio: queste immagini vengono definite "pattern" o "marker", si tratta in pratica delle forme che vengono usate per stabilire il punto da cui prenderanno vita i nostri oggetti tridimensionali.

Il FLAR Toolkit quindi riconosce il marker all'interno della ripresa e ne valuta i parametri spaziali come le dimensioni e l'inclinazione in base alla posizione del foglio. Stabiliti i parametri, usa il marker come come punto di origine per gli elementi virtuali da aggiungere alla scena.

Poichè si tratta di fatto di animazioni Flash, è possibile anche farle reagire a particolari eventi (ad esempio facendo rumore nel microfono, come nell'esempio delle turbine eoliche dal sito GE).

L'immagine può essere univoca per ogni filmato, ovvero ad un preciso pattern viene associato un modello o un'animazione: per esempio un pattern della GE è diverso da un marker degli esempi di TaroTaro: se provassimo a puntare la webcam dall'esempio della GE sul pattern di TaroTaro (o viceversa) non otterremmo assolutamente nulla.

Figura 1. Pattern differenti
Pattern differenti

Notiamo come tutti i marker abbiano alcune caratteristiche simili, quali avere il disegno in nero e soprattutto la presenza di bordi spessi e netti, in modo da essere più facilmente individuabili dalla webcam.

Di fatto gli unici requisiti necessari a creare una scena in Augmented Reality sono l'immagine da usare come marker e l'animazione da associarvi. Trattandosi di file SWF, così come è possibile far reagire gli elementi a determinati eventi, possiamo sfruttare le potenzialità di librerie come Papervision3D: a tal proposito un esempio notevole, e anche piuttosto divertente, è quello ideato per il sito Living sasquatch), dove dopo aver stampato il pattern è possibile scegliere una serie di azioni da far compiere al proprio Sasquatch per registrare il proprio filmato (è interessante un'occhiata alla sezione "Gallery"!).

A livello hardware come già detto abbiamo bisogno di una webcam e di una stampante per l'immagine da usare come "punto di origine" degli elementi virtuali.

Il FLAR Toolkit

Finalmente iniziamo a parlare di codice: il FLAR Toolkit è composto di una serie di classi scritte in ActionScript 3, porting del Framework ARToolKit (originariamente scritto in C, C++, poi ulteriormente tradotto per diversi linguaggic come Java o C#).

Purtroppo non abbiamo a disposizione un vero e proprio manuale, sul sito ufficiale possiamo leggere "fare riferimento al codice sorgente" e quindi l'unico aiuto per partire sono i forum) e i tutorial (oltre agli esempi offerti in open source, che però possono essere un po' ostici da affrontare).

FLAR Toolkit è gratuito per uso non commerciale, mentre in caso di utilizzo in ambito commerciale è necessario contattare gli sviluppatori per ottenere un'apposita licenza.

Scaricare il FLAR Toolkit

Per scaricare il FLAR Toolkit è consigliabile usare un client SVN, eseguendo un checkout dall'URL:

Un ottimo client SVN per Windows è Tortoise SVN (http://tortoisesvn.tigris.org/), una volta installato avremo nel menu da tasto destro delle cartelle di Windows la voce Checkout SVN, basterà cliccare su di essa, inserire l'URL del repository SVN e la cartella dove vogliamo scaricare i file e avviare l'operazione.

Una volta scaricati i file avremo diverse cartelle, troviamo le classi nella directory srcorglibsparkflartoolkit, vedremo comunque meglio in seguito i file e le cartelle che compongono il toolkit.

Nel prossimo articolo realizzeremo un semplice esempio con Flash Builder e il FLAR Toolkit: creeremo un pattern e faremo in modo che puntando la webcam su di esso vengano creati dei cubi (qui entrerà in gioco Papervision3D).


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