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The Augmented Laboratory

Laboratorio di fisica in Realtà aumentata con proiettore e camera 3D

La Realtà Aumentata è un ambito in grande espansione specialmente per la didattica delle materie scientifiche nelle scuole superiori. Uno dei prodotti sviluppati dalla nostra azienda è "The Augmented Laboratory", un software che permette di creare nella propria scuola un laboratorio misto tra virtuale e reale creato da un proiettore ed una camera 3D. La camera 3D permette di riconoscere gli oggetti posti nel suo campo di vista e il proiettore mostra l'effetto che quell'oggetto ha nel campo visualizzato. Potrebbe essere uno specchio d'acqua con una fonte di onde o degli ostacoli, un esperimento di dinamica dove si possono visualizzare le forze e i vettori in gioco, un campo magnetico che mostra i suoi cambiamenti all'aggiungere di un polo magnetico e via dicendo. Le possibilità sono molteplici.

The Augmented Laboratory è basato sulla capacità di poter ricostruire in 3D esperimenti scientifici che possono essere visualizzati mentre sono eseguiti e successivamente ri-visualizzatitramite playback interattivi. Il software richiede soltanto una camera 3D, un normale computer e un poriettore. is based on the capability of obtaining 3D reconstructions of scientific experiments which can be visualised both live as they are performed and later as interactive playbacks. The software simply requires a common computer and a 3D camera (in this video a Kinect was used).

3D e tracking multi-oggetto

Usando questo semplice setup, che richiede una calibrazione molto semplice, il software è in grado di fare il tracking e la ricostruzione 3D di più oggetti contemporaneamente. Il risultato del tracking può essere visto direttamente sul monitor del computer (dal vivo o tramite un replay) Tutte le informazioni che possono essere ricavate dalla traiettoria (vettori di velocità e accelerazione, energie, momenti, il centro di massa del sistema...) possono essere mostrate in questo ambinete virtuale.

Augmented Experiments

Aggiungendo un proiettore al setup, possiamo fare pieno utilizzo delle poenzialità della realtà aumentata, rappresentando tutte le informazioni desiderate direttamente sugli oggetti fisici e sull'ambiente. Ad esmepio, possiamo guardare le traiettorie degli oggetti tracciati e del loro centro di massa oppure possiamo proiettarli su qualsiasi superficie per vedere le sue proprietà base, come altitudine e curve di livello e dati più avanzati, come il gardiente o la divergenza.

Augmented simulations

È possibile anche introdurre un nuovo concetto per i laboratori didattici, quello delle cosiddette  “augmented simulations”, simulazioni di esperiemnti in realtà aumentata, che sono il risultato di un'interazione di una simulazione computerizzata con il modno fisico e gli oggetti in esso. Ne è un esempio la "Ripple Tank", letteralmente tradotto in serbatorio di onde, che mostra il propagarsi di un onda a partire da una fonte sferica o piana, su mezzi di diffrazione differenti e attraverso fenditure o altri ostacoli.

Work in progress

Questo prototipo è completo di ogni caratteristica qui sopra elencata, ma necessità ancora di una messa a punto sui dettagli e sulla calibrazione prima di poter essere venduto come prodotto da poter utilizzare nelle scuole, cobiettivo finale di questo progetto. The prototype is complete of all features, but it still needs a lot of work and love to be translated into a product to effectively be used in schools, the final goal of the project.

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