Artırılmış Gerçeklik Teknolojisi Üzerine Yapılan Akademik Çalışmaların İçerik Analizi

Bu çalışmanın amacı akademik düzeydeki artırılmış gerçeklik çalışmalarının sahip olduğu yazılımsal ve donanımsal özellikleri de kapsayacak şekilde incelemek ve eğilimlerini ortaya çıkarmaktır. Bu amaçla, 2010-2016 yılları arasında uluslararası ve ulusal 27 dergide yayınlanmış artırılmış gerçeklik ile ilgili 34 akademik çalışma içerik analiz yöntemiyle incelenmiştir. İncelemelerde araştırmacılar tarafından geliştirilmiş olan veri toplama formu ile verilerin toplanması sağlanmıştır. Çalışmaların; yayın yıllarına, yayınlandığı dergi veya kitaplara, artırılmış gerçeklik(AG) işaretçi kullanım türüne, görüntüleme sistem türüne, uzamsal görüntüleme sistemleri dağılımına, taşınabilir görüntüleme sistemleri dağılımına, başa monte edilen görüntüleme sistemleri dağılımına (HMD), kullanıcı ve cihaz etkileşim yöntemine, kullanılan artırılmış gerçeklik araçlarına (fireworks) göre dağılımlarına bakılmıştır. 9 kategoride taraması yapılmış çalışmaların eğilimleri betimsel istatistiksel yöntemlerle çözümlenmiş ve yorumlanmıştır. Elde edilen verilerin analizi sonucunda; 2010-2016 yılları arasında AG alanında yapılan çalışma sayılarının yakın olduğu, en fazla çalışmanın IEEE’de yayınlandığı (%17,6), araştırmacılar tarafından çalışmalarda çoğunlukla işaretçi tabanlı AG teknolojisinin (%82,3) kullanıldığı, video tabanlı sistemlerin (%94,1) optik tabanlı sistemlere (%5,9) göre daha fazla tercih edildiği, kullanıcı-uygulama etkileşiminin ağırlıklı dokunma veya fare ile yapıldığı, ortam oluşturmada ARToolkit aracının (%41,1) daha fazla tercih edildiği belirlenmiştir. Çalışmadan elde edilen sonuçların gelecek çalışmalara ışık tutacağı düşünülmektedir.

A Content Analysis of The Academic Works on The Augmented Reality Technology

Purpose of this study was to examine the software and hardware features of the augmented reality works at the academic level. In accordance with the purpose, 34 academic studies on augmented reality published between the years of 2010 and 2016 in 27 national and international journals were analyzed via content analysis method. Data collection form developed by the researchers provided data collection. Specifically, these studies are investigated in terms of the year of publication; the research journal or book, the AR type usage, the AR imaging systems, the spatial imaging systems, the distribution of portable imaging systems, the Head-mounted imaging systems, the AR Working-user interaction distribution, the distribution of AR tools. The trends of the studies examined in 9 categories have been analyzed and interpreted by descriptive statistical methods. As a result of the research, numbers of AR studies published between 2010 and 2016 are close to each other, most studies were published by the IEEE, a marker-based augmented reality technology has been used in most studies, video-based systems are used more than optical-based systems, many studies achieved with the touch or mouse/keyboard in the application, ARToolkit tools were more preferred. The results obtained by this study will be helpful for directing the future studies.

Keywords:

Augmented reality, augmented reality technology augmented reality applications, content analysis,

PDF

___

[1] T. İçten and G. Bal. "Artırılmış Gerçeklik Üzerine Son Gelişmelerin ve Uygulamaların İncelenmesi.", Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 5(2), 111-136, 2017.
[2] P. Milgram, F. Kishino, ”A taxonomy of mixed reality visual displays”, IEICE Transactions on Information Systems, 77(12), 1321- 1329, 1994.
[3] S.Somyürek, ”Öğrenme sürecinde z kuşağının dikkatini çekmek: artırılmış gerçeklik”, Eğitim Teknolojisi Kuram ve Uygulama, 4(1), 63- 80, 2014.
[4] L. Koşan, "Muhasebe Eğitiminde Artırılmış Gerçeklik Uygulamaları", Çukurova Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 18(2), 2014.
[5] R. T. Azuma, “A Survey of Augmented Reality”, Teleoperatorsand Virtual Environments, 6(4), 355-385, 1997.
[6] Ç. Uluyol, "Bir Artırılmış Gerçeklik Uygulamasının Geliştirilmesi ve Öğrenci Görüşleri", Türkiye Sosyal Araştırmalar Dergisi, 3, 793-823, 2016
[7] Ç. Erbaş, V. Demirer, “Eğitimde Artırılmış Gerçeklik Uygulamaları: Google Glass Örneği”, Journal of Instructional Technologies & Teacher Education, 3(2), 8-16, 2014.
[8] Y. Özarslan, “Öğrenen içerik etkileşiminin genişletilmiş gerçeklik ile zenginleştirilmesi”, 5. International Computer & Instructional Technologies Symposium (ICITS 2011), Fırat Üniversitesi, Elazığ, 726-730, 22-24 September 2011.
[9] J. C. Gonzato, T. Arcila, B. Crespin, “Virtual objects on real oceans”, In Graphıcon'2008, Russia, 49-54, 23-27 Jun, 2008.
[10] S. C. Bronack, “The role of immersive media in online education.”, The Journal of Continuing Higher Education, 59(2), 113– 117, 2011.
[11] E. Klopfer, K. Squire, “Environmental detectives: the development of an augmented reality platform for environmental simulations.”, Educational Technology Research and Development, 56(2), 203–228, 2008.
[12] W. Zhu, C. B. Owen, H. Li, J. H. Lee, “ Personalized in-store ecommerce with PromoPad: an augmented reality shopping assistant”, Electronic Journal for E-commerce Tools and Applications, 1(3), 1-19, 2004.
[13] S. K. Feiner, “Augmented reality: A new way of seeing”, Scientific American, 286(4), 48-55, 2002.
[14] D. W. F. Van Krevelen, R. Poelman, “A survey of augmented reality technologies, applications and limitations”, International Journal of Virtual Reality, 9(2), 1, 2010.
[15] M. Sırakaya, S. S. Seferoğlu, “Öğrenme ortamlarında yeni bir araç: Bir eğitlence uygulaması olarak artırılmış gerçeklik.”, Eğitim Teknolojileri Okumaları 2016, Editör: A. İşman, F. Odabaşı, B. Akkoyunlu, Adapazarı: TOJET ve Sakarya Üniversitesi, 417–438, 2016.
[16] M. Billinghurst, H. Kato, I. Poupyrev, “The MagicBook - moving seamlessly between reality and virtuality”, Computer Graphics and Applications, IEEE, 21(3), 6–8, 2001.
[17] L. Kerawalla, R. Luckin, S. Seljeflot, A Woolard, “Making it real: exploring the potential of augmented reality for teaching primary school science”, Virtual Reality, 10(3-4), 163–174, 2006.
[18] T. P. Caudell, D. W. Mizell. "Augmented reality: An application of heads-up display technology to manual manufacturing processes." System Sciences, 1992. Proceedings of the Twenty-Fifth Hawaii International Conference, USA, IEEE, 659-669, 7-10 Jan, 1992.
[19] L. B. Rosenberg, “Virtual Fixtures: Perceptual Tools for Telerobotic Manipulation”, Proceedings of IEEE Virtual Reality Annual International Symposium, 76-82, 1993.
[20] S. Feiner, B. Macintyre, D. Seligmann, “Knowledge-Based Augmented Reality”, Communications of the ACM, 36(7), 53-62, 1993.
[21] R. Raskar, G. Welch, H. Fuchs, “Spatially Augmented Reality”, First IEEE International Workshop on Augmented Reality (IWAR 98), San Francisco, 11-20, 1998.
[22] M. Fiala, “ARTag, An Improved Marker System Based on ARToolkit”, NRC, Canada, 2004.
[23] B. Thomas et al., "ARQuake: An outdoor/indoor augmented reality first person application", Wearable computers, the fourth international symposium on. IEEE, 139-146, 2000.
[24] C. Albanesius, "Google 'project glass' replaces the smartphone with glasses", PC magazine, 4, 2012.
[25] M. A. Livingston, Z. Ai, K. Karsch ve G. O. Gibson, “User interface design for military ar applications.”, Virtual Reality (UK), 15(2-3), 175-184, 2011.
[26] M. Yeh, C.D. Wickens, “ Display signaling in augmented reality: Effects of cue reliability and image realism on attention allocation and trust calibration”, Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society, 43(3), 355-365, 2001.
[27] B. E. Shelton, N. R. Hedley, "Using augmented reality for teaching earth-sun relationships to undergraduate geography students." Augmented Reality Toolkit, The First IEEE International Workshop, Germany, 29 September, 2002.
[28] F. Liarokapis, P. Petridis, P. F. Lister & M. White, "Multimedia augmented reality interface for e-learning (MARIE)", World Transactions on Engineering and Technology Education, 1(2), 173-176, 2002.
[29] D. Wagner, T. Pintaric, F. Ledermann, D. Schmalstieg , "Towards massively multi-user augmented reality on handheld devices", Pervasive Computing: Third International Conference, Pervasive 2005, Berlin, 77-95, 8-13 May, 2005.
[30] A. Damala, M. Isabelle, H. Pascal, "Merging augmented reality based features in mobile multimedia museum guides." Anticipating the Future of the Cultural Past, CIPA Conference 2007, 1-6 October, 2007
[31] T. Sielhorst, T. Obst, R. Burgkart, R. Riener, N. Navab, “An augmented reality delivery simulator for medical training”, International Workshop on Augmented Environments for Medical Imaging-MICCAI Satellite Workshop 2004, 7(6), 11–20, 2004.
[32] E. D. Pisano, H. Fuchs, A. State, M.A. Livingston, G. Hirotab, W. F. Garrettb, M. C. Whitton, "Augmented reality applied to ultrasoundguided breast cyst aspiration", Breast disease, 10(3,4), 221-230, 1998.
[33] A. State, D. T. Chen, C. Tector, A. Brandt, H. Chen, R. Ohbuchi, M. Bajura ve H. Fuchs, "Observing a volume rendered fetus within a pregnant patient", Proceedings of the Conference on Visualization 94, Visualization'94, IEEE, USA, 21 October, 1994.
[34] V. V. Patel, M. W. Vannier, J. L. Marsh, L. Lo, "Assessing craniofacial surgical simulation", IEEE Computer Graphics and applications, 16(1), 46-54, 1996.
[35] R.H. Taylor, J. Funda, L. Joskowicz, A. D. Kalvin, S. H. Gomory, A. P. Gueziec, L. M. G. Brown, "An overview of computer-integrated surgery at the IBM Thomas J. Watson Research Center.", IBM journal of research and development, 40(2), 163-183, 1996.
[36] T. H. Höllerer, S. K. Feiner, “Mobile augmented reality”, Telegeoinformatics: Location-Based Computing and Services, Editör: H. Karimi, A. Hammad, Taylor and Francis Books Ltd., London, UK 21, 2004
[37] V. Vlahakis ve ark., "ArcheoGuide: first results of an augmented reality, mobile computing system in cultural heritage sites", Proceedings of the 2001 conference on Virtual reality, archeology, and cultural Heritage, ACM, 131-140, 2001.
[38] V. Vlahakis, A. Demiris, E. Bounos, N. Ioannidis, "A novel approach to context-sensitive guided e-tours in cultural sites: Light augmented reality on PDAs", Proceedings of the 5th International conference on Virtual Reality, Archaeology and Intelligent Cultural Heritage. Eurographics Association, 57-66, 2004.
[39] T. H. J. Collett, B. A. MacDonald, “Augmented reality visualisation for player”, In Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA 2006, 3954–3959, 2006.
[40] K. Pentenrieder, C. Bade, F. Doil, P. Meier, “Augmented Realitybased factory planning - an application tailored to industrial needs”, IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality, Japan, 31-42, 13-16 Nov., 2007.
[41] A. Y. C. Nee, S. K. Ong, G. Chryssolouris, D. Mourtzis, "Augmented reality applications in design and manufacturing", CIRP Annals-Manufacturing Technology, 61(2), 657–679, 2012.
[42] V. R. Kamat, S. E-Tawil, "Evaluation of augmented reality for rapid assessment of earthquake-induced building damage", Journal of computing in civil engineering, 21(5), 303-310, 2007.
[43] K. E. Chang, C. T. Chang, H. T. Hou, Y. T. Sung, H. L. Chao, C. M. Lee, "Development and behavioral pattern analysis of a mobile guide system with augmented reality for painting appreciation instruction in an art museum", Computers & Education, 71, 185-197, 2014.
[44] P. Connolly, C. Chambers, E. Eagleson, D. Matthews, T. Rogers, "Augmented reality effectiveness in advertising", 65th Midyear Conference on Engineering Design Graphics Division of ASEE,3-6, Oct., 2010.
[45] W. Piekarski, B. Thomas, "ARQuake: the outdoor augmented reality gaming system", Communications of the ACM, 45(1), 36-38, 2002.
[46] H. L. Chi, S. C. Kang, X. Wang, "Research trends and opportunities of augmented reality applications in architecture, engineering, and construction", Automation in construction, 33, 116- 122, 2013.
[47] F. Roesner, T. Kohno, D. Molnar , "Security and privacy for augmented reality systems", Communications of the ACM, 57(4), 88-96, 2014.
[48] W. R. Sherman, A. B. Craig, Understanding virtual reality: Interface, application and design, Elsevier, 2002.
[49] H. Altınpulluk, “Artırılmış gerçekliği anlamak: kavramlar ve uygulamalar”, Açıköğretim Uygulamaları ve Araştırmaları Dergisi, 1(4), 123‐13, 2015.
[50] M. A. Çakal, E. B. Eymirli, “Artırılmış Gerçeklik Teknolojisi”, Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı, http://www.kudaka.org.tr/ekler/fa254- artirilmis_gerceklik_teknolojisi.pdf, 10.08.2016.
[51] M. Fiala, “ARTag, an Improved Marker System Based on ARToolkit”. National Research Council Canada, Publication Number: NRC, 2004.
[52] A. T. Korucu, E. Usta, İ. F. Yavuzarslan, "Eğitimde Artırılmış Gerçeklik Teknolojilerinin Kullanımı: 2007-2016 Döneminde Türkiye’de Yapılan Araştırmaların İçerik Analizi", Alan Eğitimi Araştırmaları Dergisi, 2(2), 84-95, 2016.
[53] A. Arslan, M. Elibol, "Analysis of educational augmented reality applications: The case of Android operating system Eğitsel artırılmış gerçeklik uygulamalarının incelenmesi: Android işletim sistemi örneği" Journal of Human Sciences, 12(2), 1792-1817, 2015.
[54] Z. A. Yılmaz, V. Batdı, "Artırılmış Gerçeklik Uygulamalarının Eğitimle Bütünleştirilmesinin Meta-Analitik ve Tematik Karşılaştırmalı Analizi", Eğitim ve Bilim, 41(188), 2016.
[55] A. Yıldırım & H. Şimşek, Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri, Seçkin Yayıncılık, Ankara, 2006.
[56] A. Yıldırım & H. Şimşek, Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri, Ankara: Seçkin Yayınları, Ankara, 2008.
[57] K. Krippendorff, Content analysis: An introduction to its methodology, Beverly Hills: Sage, 2012.
[58] E Tavşancıl, E Aslan, İçerik analizi ve uygulama örnekleri, Epsilon yayıncılık, İstanbul, 2001.
[59] A. Koçak, A. Özgür, “İçerik analizi çalışmalarında örneklem sorunu”, Selçuk Üniversitesi İletişim Fakültesi Akademik Dergisi, 4(3), 21-28, 2006.
[60] K. H. Cheng ve C. C. Tsai, "Affordances of augmented reality in Science learning: Suggestions for future search", Journal of Science Education and Technology”, 22(4), 449-462, 2013.
[61] E. İbili, Geometri dersi için artırılmış gerçeklik materyallerinin geliştirilmesi, uygulanması ve etkisinin değerlendirilmesi, Yayımlanmamış doktora tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2013.
[62] M. Esengün, 2 Boyutlu Harita Ve Artırılmış Gerçeklik Tabanlı Mobil Navigasyon Uygulamalarının Kıyaslamalı Değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, İTU, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016.
[63] G. Cherchi, F. Sorrentino, R. Scateni, "AR Turn-by-turn Navigation in Small Urban Areas and Information Browsing", Eurographics Italian Chapter Conference, 37-40, 2014.
[64] R. Wojciechowski and W. Cellary, "Evaluation of learners’ attitude toward learning in ARIES augmented reality environments." Computers & Education, 68, 570-585, 2013.
[65] H. Fuchs and J. Ackerman, "Displays for augmented reality: Historical remarks and future prospects", Mixed Reality Merging Real and Virtual Worlds, Ohta Y and Tamura H, Ohmsha Ltd, 31-40, 1999.
[66] M. T. Yang, W. C. Liao, “Computer-Assisted Culture Learning in an Online Augmented Reality Environment Based on Free-Hand Gesture Interaction”, IEEE Transactions on Learning Technologies, 7(2),107-117, 2014.
[67] M.K. Tsai, P.H. E. Liu, N.J. Yau, “Using electronic maps and augmented reality-based training materials as escape guide lines for nuclear accidents: An explorative case study in Taiwan”, British Journal of Educational Technology, 44(1) , 2013.
[68] N. Enyedy, J. A. Danish, G. Delacruz, M. Kumar, "Learning physics through play in an augmented reality environment", International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning, 7(3), 347-378, 2012.
[69] D. Pérez‐López, M. Contero, “Delivering educational multimedia contents through an augmented reality application: A case study on its impact on knowledge acquisition and retention”, The Turkish Online Journal of Educational Technology, 12 (4), 19‐28, 2013.
[70] S. Cuendet, Q. Bonnard, S. Do-Lenh & P. Dillenbourg, "Designing augmented reality for the classroom." Computers & Education, 68 557- 569, 2013.
[71] M. S. Abdüsselam, H. Karal, “Fizik öğretiminde artırılmış gerçeklik ortamlarının öğrenci akademik başarısı üzerine etkisi: 11. Sınıf manyetizma konusu”, Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 1(4), Makale 20, ISSN: 2146-9199, 170-182, Kasım 2012.
[72] E. İbili, S. Şahin, “Artırılmış Gerçeklik ile İnteraktif 3D Geometri Kitabı Yazılımın Tasarımı ve Geliştirilmesi: ARGE3D”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13(1), 1-8, 2013.
[73] D. Parmar, K. Pelmahale, R. Kothwade, P. Badgujar, “Augmented Reality System for Engineering Graphics”, International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering (IJARCCE-), 4(10), 327-330, 2015.
[74] M. Zhang, Real-time traffic flow prediction using augmented reality, Yüksek Lisans Tezi, the University of Windsor, School of Computer Science, 2016.
[75] N. M. M. Zainuddin, H. B. Zaman, A. Ahmad, “A Participatory Design in Developing Prototype an Augmented Reality Book for Deaf Students”, Second International Conference on Computer Research and Development, IEEEComputerSociety, 400-404, 2010