3D Oyun Tasarımlarında Kullanıcı Denetimi İyileştirilmesi İçin Kinect Algılayıcısı ve Yapay Zekâ Tekniklerinin Kullanımı



Benzer belgeler
Özet: Anahtar Sözcükler: Abstract:

Çalışmamız (Ne Yaptık?) Materyal Metot (Nasıl Yaptık?) Uygulama (Demo) Deneysel Sonuçlar Teşekkür ve Sorular

Öğr. Gör. Hakan YÜKSEL SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ. Akademik Bilişim

Esnek Hesaplamaya Giriş

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

Bulanık Kümeler ve Sistemler. Prof. Dr. Nihal ERGİNEL

Engelliler İçin Akıllı Ev Otomasyon Sistemi

Mekatronik Mühendisliği Uygulamalarında Yapay Zekâ. Ders 1- Yapay Zekâya Giriş. Erhan AKDOĞAN, Ph.D.

ANKARA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

Bilgisayar Grafiği. Volkan KAVADARLI

FTR 331 Ergonomi. yrd. doç. dr. emin ulaş erdem

Sayısız uygulama alanı olan Yapay Zeka kavramının pek çok tanımı vardır.

BULANIK MANTIK VE SİSTEMLERİ BAHAR DÖNEMİ ÖDEV 1. Müslüm ÖZTÜRK Bilişim Teknolojileri Mühendisliği ABD Doktora Programı

MANTIK. Araş. Gör. Nesibe YALÇIN BİLECİK ÜNİVERSİTESİ BULANIK MANTIK

Bulanık Mantık. Bulanık Mantık (Fuzzy Logic)

BULANIK AMAÇ KATSAYILI DOĞRUSAL PROGRAMLAMA. Ayşe KURUÜZÜM (*)

BULANIK MANTIK ile KONTROL

4. Bulanık Sayılar- Üyelik Fonksiyonları

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

POSITION DETERMINATION BY USING IMAGE PROCESSING METHOD IN INVERTED PENDULUM

2011 Third International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics

Üç Boyutlu Grafik Teknolojilerinin Mobil Öğrenme Alanı ile Bütünleştirilmesi

OSPF PROTOKOLÜNÜ KULLANAN ROUTER LARIN MALİYET BİLGİSİNİN BULANIK MANTIKLA BELİRLENMESİ

Yazılım Mühendisliği 1

ALP OĞUZ ANADOLU LİSESİ EĞİTİM ÖĞRETİM YILI BİLGİSAYAR BİLİMİ DERSİ 2.DÖNEM 2.SINAV ÖNCESİ ÇALIŞMA SORULARI VE YANITLARI

YAPAY SİNİR AĞLARI. Araş. Gör. Nesibe YALÇIN BİLECİK ÜNİVERSİTESİ

Bilkent Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. Bilgisayar Mühendisliği

Bilişim Garaj Akademisi Nedir?

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM AUTOCAD DERSİ. 1. HAFTA Öğr. Gör. Serkan ÖREN

5.63. YÜK KONTROLLÜ ASANSÖR ROBOT TASARIMI

KONTROL SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ MİKAİL İNCİ 9108

GALATASARAY ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ MÜHENDİSLİK VE TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ÖĞRETİM ÜYELERİ TARAFINDAN YÜRÜTÜLEN PROJELER ( )

DERS SEÇİM KILAVUZU. Sınıf Dönemi Kodu Adı Sınıf Dönemi Kodu Adı. Nesne Yönelimli Programlama. Yazılım Tasarımı ve Mimarisi

MESLEKİ TERMİNOLOJİ I 1. HAFTA YAZILIM MÜH. TEMEL KAVRAMLAR

İNTERNET TARAYICISI ÜZERİNDE ÇALIŞABİLEN ELEKTRİK TALEP TAHMİNİ ANALİZ PROGRAMI

İŞLETİM SİSTEMİ KATMANLARI (Çekirdek, kabuk ve diğer temel kavramlar) Bir işletim sisteminin yazılım tasarımında ele alınması gereken iki önemli konu

BULANIK MANTIK DENETLEYİCİLERİ. Bölüm-4 Bulanık Çıkarım

Yrd. Doç. Dr. Mustafa NİL

MUSTAFA KEMAL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

PROGRAMLAMA NEDİR? Kullanıcıların isteklerini karşılayacak alt yapıyı(kodları) hazırlamaktır.

NESNELERİN İNTERNETİ NEDİR?

SBE16 / Akıllı Metropoller Ekim 2016 / İSTANBUL

CCD KAMERA KULLANARAK SAYISAL GÖRÜNTÜ İŞLEME YOLUYLA GERÇEK ZAMANLI GÜVENLİK UYGULAMASI

DAMITMA KOLONLARININ BULANIK DENETLEYİCİLERLE DENETİMİ

1. YARIYIL / SEMESTER 1

G( q ) yer çekimi matrisi;

BSM 532 KABLOSUZ AĞLARIN MODELLEMESİ VE ANALİZİ OPNET MODELER

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

FineHVAC Yeni Sürüm 9 NG ISK Tasarımı İçin Yeni Nesil Entegre Yazılım Aracı

Sanal Ortamda Nesnelerin Haptic Kol ile Manipülasyonu. Sevcan AYTEKİN Alpaslan DUYSAK

2. Klasik Kümeler-Bulanık Kümeler

PİEZOELEKTRİK YAMALARIN AKILLI BİR KİRİŞİN TİTREŞİM ÖZELLİKLERİNİN BULUNMASINDA ALGILAYICI OLARAK KULLANILMASI ABSTRACT

DB MARS Bilişim Teknolojileri ve Savunma Sanayi Ticaret Limited Şirketi

... ROBOTİK VE KODLAMA EĞİTİMİ ÇERÇEVESİNDE ÖĞRETİM YILI BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ DERSİ ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLIK DERS PLANI

Otomasyon Sistemleri Eğitiminde Animasyon Tabanlı Uygulamaların Yeri ve Önemi. Murat AYAZ*, Koray ERHAN**, Engin ÖZDEMİR**

İnsan Bilgisayar Etkileşimi (IBE) nedir? İnsan Bilgisayar Etkileşimi Araştırma ve Uygulama Labaratuvarı

AKILLI KAVŞAK YÖNETİM SİSTEMİ

BBO Algoritmasının Optimizasyon Başarımının İncelenmesi Optimization Performance Investigation of BBO Algorithm

SİNYAL TEMELLERİ İÇİN BİR YAZILIMSAL EĞİTİM ARACI TASARIMI A SOFTWARE EDUCATIONAL MATERIAL ON SIGNAL FUNDAMENTALS

Mekatroniğe Giriş Dersi

Bilişim Sistemleri. Modelleme, Analiz ve Tasarım. Yrd. Doç. Dr. Alper GÖKSU

Bilişim Teknolojileri Temelleri 2011

KLİMA SİSTEM KONTROLÜNÜN BULANIK MANTIK İLE MODELLEMESİ

İnsan Hareketinin Algılanmasından Yeni Bir Teknoloji Platformu: KİNECT

BİLGİSAYAR DESTEKLİ ÖĞRETİM GENEL BAKIŞ

Geçen hafta neler öğrendik?

Üniversite Sanayi İşbirliği Başarılı Uygulamalar Çalıştayı

Bulanık Mantık Denetleyicileri

BİLGİ TEKNOLOJİLERİ DAİRESİ BAŞKANLIĞI. Coğrafi Bilgi Teknolojileri LOREM İPSUM Şubesi Müdürlüğü ANKARA 2015 LOREM İPSUM

KLASİK BULANIK MANTIK DENETLEYİCİ PROBLEMİ : INVERTED PENDULUM

ÇİMENTO BASMA DAYANIMI TAHMİNİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI MODELİ

XAML Dili Microsoft Blend. Tasarım ve Kodlamanın. Birbirinden Ayrılması

NX Motion Simulation:

İçerik. TBT 1003 Temel Bilgi Teknolojileri

GALATASARAY ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ MÜHENDİSLİK VE TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ÖĞRETİM ÜYELERİ TARAFINDAN YÜRÜTÜLEN PROJELER ( )

MATLAB A GİRİŞ. EE-346 Hafta-1 Dr. Ayşe DEMİRHAN

Yaklaşık Düşünme Teorisi

Bilişim Sistemleri. Modelleme, Analiz ve Tasarım. Yrd. Doç. Dr. Alper GÖKSU

Fırat Üniversitesi DENEY NO: 8 KINECT İLE İNSAN HAREKETLERİNİN ALGILANMASI

Akıllı Mekatronik Sistemler (MECE 404) Ders Detayları

Drone ve Kara Tehditlerine Karşı Retinar Radar Sistemi

YAZILIM MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İNTİBAK ÇİZELGESİ SINIF / GÜZ DÖNEMİ

Windows Mobile İşletim Sistemleri İçin Veri Giriş Yazılımı

Akım Modlu Çarpıcı/Bölücü

Bilişim Teknolojileri Temelleri Dijital Dünyada Yaşamak

BULANIK MANTIK MODELİ İLE ZEMİNLERİN SINIFLANDIRILMASI CLASSIFICATION OF THE SOILS USING MAMDANI FUZZY INFERENCE SYSTEM

Bilgisayar Mühendisliği

Autodesk Inventor 2012 Yenilikler

BİLGİSAYAR PROGRAMLAMA Araş. Gör. Ahmet ARDAHANLI. Kafkas Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Demetleme Yönteminin Y 3-Katmanlı Mimari Yapı ile Gerçeklenmesi. eklenmesi. KalacakYer.com

KENDĐ KENDĐNE YOL BULAN ARAÇ

DEVLET PLANLAMA TEŞKİLATI BİLGİ TOPLUMU DAİRESİ BAŞKANLIĞI. e-yazışma Projesi. Paket Yapısı

Bilgisayar Mühendisliği. Bilgisayar Mühendisliğine Giriş 1

Akıllı Ortamlarda Sensör Kontrolüne Etmen Tabanlı Bir Yaklaşım: Bir Jadex Uygulaması

TRUE3D. BIL 496 Bitirme Projesi. Ebubekir AKGÜL. Danışman: Yrd.Doç.Dr. Yakup GENÇ. Haziran GYTE - Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

GENETİK ALGORİTMALAR. Araş. Gör. Nesibe YALÇIN BİLECİK ÜNİVERSİTESİ

Albert Long Hall, Boğazi 4-55 Nisan 2008

Transkript:

3D Oyun Tasarımlarında Kullanıcı Denetimi İyileştirilmesi İçin Kinect Algılayıcısı ve Yapay Zekâ Tekniklerinin Kullanımı Erkan Hürnalı 1, Taner Topal 2 1 Ankara Üniversitesi Elmadağ MYO, Bilgisayar Teknolojileri Bölümü, Ankara 2 Kırıkkale Üniversitesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, Kırıkkale hurnali@ankara.edu.tr, ttopal@kku.edu.tr Özet: Bir Hareket Algılayıcı olan Kinect, eğlence dünyasının yeniliklerinden bir tanesidir. Yapılan bu çalışma Kinect algılayıcısından elde edilen verilerin yapay zekâ teknikleri ile işlenerek kullanıcı kontrolünün iyileştirilmesini hedeflemektedir. Bu amaçla örnek bir üç boyutlu oyun tasarlanmıştır. Oyun içerisindeki uçak modeli geçtiği yerlere feromon maddesi bırakmaktadır. Feromon maddesi bulanık kontrol üyelik fonksiyonlarının dinamikleştirilmesinde kullanılmaktadır. Bu sayede uçak modelinin zor durumlarda daha iyi tepkiler verebilirliği araştırılmıştır. Anahtar Sözcükler: Kinect Algılayıcısı, Hareket Algılama, Kontrol, Yapay Zekâ, Karınca Algoritması, Bulanık Mantık, Dinamik Üyelik Fonksiyonları, 3D (Üç Boyutlu) Oyun, WPF (Windows Presentation Foundation) A Case Study For The User Control Improvement Using Kinect Sensor With Artificial Intelligence Techniques On A 3D Game Design Abstract: A "Motion Sensor" Kinect is one of the popular innovations in the entertainment world. In this study, the improvement of users control is aimed by applying artificial intelligence techniques to data obtained from Kinect sensor. For this purpose, a sample 3D game is designed. Aircraft model leaves the pheromone substance to where it passes in the game. The pheromone is used to dynamization of the fuzzy control membership function. Thus, in difficult situations, An aircraft control model has been studied on to obtain a better control response. Keywords: Kinect Sensor, Motion Detection, Control, Artificial Intelligence, Ant Algorithm, Fuzzy Logic, Dynamic Membership Functions, 3D (Three-Dimensional ) Game, WPF (Windows Presentation Foundation). 1. Giriş Oyun oynama isteği insanların vazgeçemeyeceği bir duygudur. Bu duygunun sonucunda doğal olarak sayısal ortamda teknolojik gelişmelere paralel olarak farklı oyun tasarımları yapılmaktadır. Bu tasarımlar çerçevesinde öncelikli olarak grafik, ses, yapay zekâ gibi özellikler dikkat çekmektedir. Ancak bu özellikler büyük oranda görsel ve işitsel içeriğin uzantılarıdır. Oyuncunun oyuna daha fazla dahil olabilmesi ve oyunu daha verimli bir şekilde oynayabilmesi için yerine getirilecek eylemlerin tetiklenmesinde etkileşim tasarımlarının en az diğer görsel ve içeriksel öğeler kadar başarılı ve doğru tasarlanmış olması gerekir. Oyun ve oyuncu arasındaki temel etkileşim şu şeklide gerçekleşir; oyuncu bir şey yapar, oyun da buna tepki ve karşılık olarak bir şey yapar. Geribildirim, oyunu diğer eğlence eylemlerinden ayıran en önemli etkenlerden biridir. Etkileşimsiz bir oyun, karşısına oturup izlediğimiz bir filmden farksız olacaktır. Oyuncu için en büyük hayal kırıklıklarından biri, etkileşime geçeceğini düşündüğü bir

durumda klavye veya farenin bir tuşuna basıp yanıt alamamasıdır.[1] Etkileşim tasarım (interaction design) kavramı kullanıcının belirli bir mekanizmayı harekete geçirme veya belirli bir bilgiye ulaşma eylemini sağlayan durumdur şeklinde tanımlanabilir.[2] Hareket Temelli işlemler teknolojisinin teknik olarak uygulanabilirliği oyun alanında da başlatılmıştır. Günümüzde oynanan oyunlardaki etkileşimi artırmak için insan vücudu hareketinden yararlanılmıştır. Kinect algılayıcısının, 2010 yılındaki temel çıkış noktasının da yine oyun alanında olduğunu bilinmektedir. Oyun içerisinde vücut hareketlerinin algılanıp değerlendirilmesi açısından, diğer oyunlara göre Kinect algılayıcısı ile tasarlanan oyunlar ön plana çıkmaktadır. [3] Kinect algılayıcısı ile bilimsel alanda yapılan uygulamalar ise çoğunlukla bu algılayıcının hareket algılama ve derinlik analizi işlemlerinden yararlanılarak yapılmış olan uygulamalar olup, Engelli ve Yaşlı bireylerin hayatlarını kolaylaştırmak üzere yapılmış olan çalışmalar, Arazi tanıma, üç boyutlu model çıkartma üzerine yapılmış çalışmalar, İnsan modeli üzerine (sanal giysi kabini, işaret dili ve alet kullanımı vb.) geliştirilmiş olan uygulamalar şeklinde başlıklar altında toplandıkları görülmüştür. Doğrusal olmayan belirsiz sistemler için kararlı bir kontrolör tasarlamak, kontrol sistemleri alanının zorlu görevlerinden bir tanesidir. Bulanık mantık kontrolü, yeterince iyi modellenmemiş dinamikleri, karmaşık ve kötü tanımlanmış doğrusal olmayan sistemleri, modelden bağımsız olarak işleyebilen bir yöntemdir. Bulanık kural tabanlı sistemler denetleyici tasarımı, küme analizi ve görüntü işleme de dâhil olmak üzere birçok alanda uygulanmıştır. [4] Fuzzy control for linear plants with uncertain output backlashes isimli çalışmada, bulanık kontrol tekniğinin doğrusal olmayan sistemler için etkili olduğu gösterilmiştir. [5] Yapılan bu çalışmada oyuncunun, örnek olarak tasarlanmış oyundaki uçak modelini en verimli şekilde kontrol edebilmesi doğrusal olmayan belirsiz bir sistem olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada da problem olarak oyuncu ve oyun arasındaki etkileşimi arttırabilmek için tasarlanan kontrol mekanizmasının oyuncunun bedensel hareketlerine karşılık olarak uçak modelinin en verimli ve gerçeğe yakın tepkileri verebilmesi ele alınmaktadır. Bu amaçla tasarlanan örnek oyundaki uçak modelinin, yatay düzlemde yapmış olduğu ivmeli hareketler kullanıcının kollarını açarak uçak benzetimi yaparcasına aşağı yukarı hareket ettirmesiyle gerçekleştirilmektedir. Kullanıcının bedensel hareketleri, diğer fonksiyonlarının (konuşma tanıma, derinlik analizi vb.) yanında temelde bir hareket algılayıcısı olarak tanımlanabilen Kinect ile uygulamanın girdileri olarak alınabilmektedir. Girdi olarak alınmış olan kullanıcının bedensel hareketleri geliştirilen alternatif denetim mekanizmaları ile uçak modeline aktarılmaktadır. Sonuçta geliştirilen alternatif denetim mekanizmalarının uçak modeli üzerindeki etkileri karşılaştırma yoluna gidilmiştir. 2.1 Kinect Algılayıcısı Kinect, bir hareket algılayıcı bir sensördür. Kinect in göze çarpan en büyük özelliği insan hareketlerini algılaması olmuştur. Yani oyuncu hiç bir kontrol aracı kullanmadan hareketleri ile oyunu oynayabilmektedir. [6]

herhangi bir.net projesine kolaylıkla eklenebilmektedir. Şekil 1 Kinect Algılayıcısı ve Donanımsal Bileşenleri 2.1.1 Kinect görüntü izleme ve iskelet takip sistemleri Kinect üzerinde bulunan soldaki bölme lazer projeksiyonu yaparken, sağdaki kızılötesi sensör bu ışınların gidiş - geliş süresini hesaplayarak her bir noktanın mesafesini bildirmektedir. Kinect içerisindeki yazılım ise bu veriler ışığında iskelet yapısını hesaplamaktadır[7]. Kinect üzerinde bulunan kızılötesi kamera sayesinde insanın hareketli eklemleri algılanabilmekte ve izlenebilmektedir. Kinect kameraları aynı anda 2 farklı kişinin 20 farklı bölgesini aktif olarak algılayıp izleyebilmektedir. [6] Şekil 3 Geliştirilen Kinect Kullanıcı Kontrolü Kinect den gelen eklem noktası bilgileri yatay (x) ve dikey (y) boyutları için algılayabildiği sınırlar dahilinde [-1, +1] aralığında alınabilmektedir. Bu da örnek olarak yatay konum düşünüldüğünde algılanan eklem noktasının algılama sınırlarının en sağında bulunması durumunda (+1) en solunda bulunması durumunda ise (-1) olacağı anlamına gelmektedir. Geliştirilen kullanıcı kontrolünün değişken olarak tasarlanmış yükseklik ve genişlik değerlerinin sırasıyla (h, w) olduğu ve Kinect sensörden gelen herhangi bir eklem noktasının P 1(x,y) olduğu varsayıldığında yukarıdaki şekilde gösterilen ve P 1 noktasının karşılığı olan yeni P 1 (x,y) noktası aşağıdaki eşitlik sayesinde elde edilmektedir: P 1 (x,y) = (P 1x.w, P 1y.h) Denklem 1 Eklem Noktası Bilgisinin Kullanıcı Kontrolüne Aktarılması 2.2 Bulanık Mantık Şekil 2 Kinect'in Algılayabildiği Eklem Noktaları 2.2 uciskelet Kinect Kullanıcı Kontrolü Geliştirilen uygulama içerisinde Kinect algılayıcısının kullanımını kolaylaştırmak ve pratikleştirmek amacıyla bir takım özellik, metot ve olayları destekleyen uciskelet isminde bir kullanıcı kontrolü (user control) oluşturulmuştur. Bu kullanıcı kontrolünün yer aldığı DLL (Dynamic Link Library) dosyası Mühendislik sistemlerinin analizi genelde sayısal tekniklere dayanmaktadır. Fakat bir takım problemler tam ve kesin olarak tanımlanamadığından dolayı benzetim çalışmalarında ve modellemede zorluklara neden olmaktadır. Bu tür sorunlar karşısında, Bulanık küme teorisi University of California dan Prof. Lotfi A. Zadeh in 1965 yılındaki Fuzzy Sets isimli makalesi ile farklı bir çözüm önermiştir [8]. Bazı bilim

adamları konuya olumlu yaklaşsa da bazıları da bulanıklaştırmanın bilimin temel prensibine aykırı olduğunu savunmuşlardır. Özellikle istatistik ve olasılık ile uğraşan matematikçiler, olasılık teorisinin belirsizlikleri karakterize etmede yeterli olduğunu ve bulanık teorinin çözebileceği her problemin eşdeğer veya daha iyi bir şekilde olasılık teorisi ile çözülebileceğini iddia etmişlerdir. Başlangıçta hiçbir pratik uygulama olmadığından, bulanık teoriyi savunmak gerçekten güç olmuştur. Bu nedenle dünyadaki hemen hemen tüm ciddi bilimsel enstitüler bulanık teoriyi pek fazla ciddiye almamışlardır. Geleneksel kontrol sistemlerinde, sistemin matematiksel modelinin oluşturulması gerekir. Özellikle doğrusal olmayan sistemlerde bu işlem oldukça zor ve zaman alıcıdır. Bu sebeple bilgi tabanlı sistemler günümüz karmaşık sistemlerinin denetlenmesinde de önemlerini arttırmışlardır. Bulanık mantık (BM) ise sayısal değerlerin sözel ifadelerinden yola çıkarak bilgi tabanlı denetleyiciler arasında insan düşünce yapısına yakınlaşmayı sağlamışlardır. Bu tür sistemler tek başlarına kullanılabildikleri gibi diğer modern veya klasik sistemlerle de kullanılabilmektedir. BM, modelleme aşamasında değişkenler ve kuralların esnek olarak belirlenmesidir. Bu esneklik asla rastgelelik ya da belirsizlik içermez. Kısaca, bulanık mantık teorisi: Aristo mantığının siyah-beyaz ikilemine karşılık, Zadeh in grinin çeşitli derecelerinin varlığını bilimsel olarak ifade edilebilmesidir.[9] 2.3 Alternatif Denetim Mekanizmaları Girdi olarak alınmış olan kullanıcının bedensel hareketlerini uçak modeline aktarmada kullanılan alternatif denetim mekanizmaları; Normal Yöntem adı verilen Matematiksel Modelin uygulanması ile Yapay zekâ tekniklerinden olan ve denetim mekanizmalarında sıklıkla kullanılan Bulanık Kontrol ve Tasarlanmış olan bulanık denetim mekanizmasının, uçak modelinin hareketi sırasında bıraktığı Karınca Algoritmasındaki feromon benzeri yapılar sayesinde üyelik fonksiyonlarının uçağın hareketine göre dinamikleştirilmesi ile kullanıcı kontrolünün sezgisel olarak iyileştirilebilmesini amaçlayan üç farklı modelden oluşmaktadır. 2.3.1 Normal Yöntem Bu yöntemde kullanıcının sol ve sağ el eklem noktalarından geçen hayali bir çizginin yatayla yaptığı açı uçak modelini hareket ettirmek için kullanılmaktadır. Şekil 2 Normal Yöntemle Uçak Modelini Hareket Ettirmek Kullanıcının sol elinin P 1 ve sağ elinin de P 2 noktalarında olduğu varsayılırsa uçak modelini hareket ettirmek için gerekli olan eğim aşağıdaki eşitlikle bulunmaktadır. α = 1 P 2y P 1 y P 2 x P 1 x Denklem 2 Normal Yöntemle Uçak Modelini Hareket Ettirmek İçin Gerekli Olan Eğim Miktarının Hesaplanması Elde edilen [-1, +1] aralığındaki sayı değeri ise uçak modelini hareket ettirmekte kullanılmaktadır. 2.3.2 Bulanık Kontrol Yöntemi

Bu yöntemde kullanıcının bedensel hareketlerinden elde edilen keskin değerler önceden sınırları belirlenmiş olan bulanık kümelerce bulanıklaştırılarak uzman görüşleri doğrultusunda hazırlanmış kural tablosu ve çıkarım metodu yardımıyla durulaştırmak suretiyle tekrar keskin bir çıkış değeri elde edilir. Elde edilen bu çıkış değeri ise uçak modelini hareket ettirmekte kullanılmaktadır. Sağ ve sol el için oluşturulmuş olan bulanık kümeler (cokasagi, asagi, orta,,yukari, cokyukari) ve sınır değerleri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Şekil 5 Sağ ve sol el için sınır değerleri Çıkış değeri için ise oluşturulan bulanık kümeler (coksola, sola, dur, saga, coksaga) ve sınır değerleri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Şekil 3 Bulanık Kontrol Yöntemiyle Uçak Modelinin Hareket Ettirilmesi P1 noktasının kullanıcının sol el eklem noktasını ve P2 noktasının da kullanıcının sol omuz eklem noktasını gösterdiği varsayılırsa kullanıcının sol kolu için kullanılacak olan keskin giriş değeri aşağıdaki eşitlikle hesaplanmaktadır. solkeskingiris = P 2 y P 1 y Denklem 3 Keskin Giriş Değerlerinin Hesaplanması 2.3.2.1 Bulanık Kümeler Kullanıcının bedensel hareketlerini yorumlayabilmek amacıyla sağ ve sol el olmak üzere beş adet bulanık kümeye sahip olan iki giriş(solel, sagel) ve yine beş adet bulanık kümeye sahip olan bir çıkış değeri(ivmelenme) belirlenmiştir. Şekil 6 Çıkış için sınır değerleri 2.3.3 Dinamik Fonksiyonlu Bulanık Kontrol Bu yöntemde uçak modelinin hedefi takibi sırasında içerisinde bulunduğu hareket uzayının yatay boyutuna sanal karıncaların yerleştirildiği varsayılmaktadır. Benzer bir uygulama Fuzzy sliding-mode control for ball and beam system with fuzzy ant colony optimization [4] isimli çalışmada hareketli bir kiriş sistemi üzerindeki topun kontrolü için gerçekleştirilmiştir. Şekil 4 Bulanık Kontrol Yöntemi İçin Belirlenmiş Olan Giriş ve Çıkış Değerleri Şekil 7 Sanal karıncalar

Bu sanal karıncalar uçak modelinin üzerlerinden geçmesiyle birlikte tetiklenerek bulundukları yere, zamanla buharlaşabilen bir feromon maddesi bırakmaktadırlar. Aşağıdaki şekilde sanal karıncaların tetiklenmesi ve bıraktıkları feromon maddesinin zamanla buharlaşması gösterilmektedir. Sonuçta uçak modelinin hareketine göre tetiklenen karıncalar ve bıraktıkları toplam feromon miktarı ile bu bırakılan toplam feromonun yayıldığı alan göz önünde bulundurulduğunda kullanıcının o anda sakin ya da daha kıvrak manevralar yapmaya çalıştığı sezgisel olarak tespit edilmeye çalışılmaktadır. Şekil 8 Tetiklenen karınca ve önceden bırakılan feromonların buharlaşması Uçağın içinde hareket ettiği uzayda ki yatay konumundan alınmış ve uçakla birlikte hareket etmekte olan sınırlı alanın U, uçağın bu sınırlı alan içerisinde ki o andaki konumunun ise U x olduğu varsayılırsa N adet karıncadan tetiklenecek olan karıncanın (K[i]) tespitinde ise aşağıdaki eşitlik kullanılmaktadır. Şekil 10 Dinamik fonksiyonlu bulanık kontrol mekanizması Dinamik üyelik fonksiyonuna sahip bulanık kontrol mekanizmasının çalışmasını gösteren akış diyagramı da aşağıdaki şekilde gibidir. K[N] karıncalar dizisini göstermek üzere K[i] = Yuvarla ( U x U N) Denklem 4 Tetiklenen karıncaların tespiti Tetiklenen karıncaların bıraktıkları feromon maddesi sayesinde ise çıkış değerini etkileyecek olan bulanık kümelerin sınır değerleri değiştirilmektedir. Aşağıdaki şekilde değişen feromon miktarlarına göre üyelik fonksiyonlarının dinamik olarak değişimleri gösterilmektedir. Şekil 11 Dinamik fonksiyonlu bulanık kontrol mekanizması akış diyagramı 2.4 Takip Rotası Oluşturma Modülü Kullanıcının bedensel hareketlerini uçak modeline aktarmada kullanılan alternatif denetim mekanizmalarını test edebilmek amacıyla aşağıdaki şekildeki gibi bir takip rotası oluşturma modülü geliştirilmiştir. Şekil 9 Değişen feromon miktarlarına göre üyelik fonksiyonlarının dinamikleştirilmesi

Şekil 12 Takip Rotası Bu modül sayesinde bazı parametreler yardımıyla özellikleri değiştirilebilen rastgele bir rota (eğri) çizilebilmektedir. Temelde bir sinüs fonksiyonu olan takip rotasının çizimini etkileyecek olan parametreler aşağıdaki gibidir. Bileşen Sayısı: Hesaplanacak olan eğrinin ne sıklıkla iniş-çıkış yapacağını belirler. Alt ve Üst Sınırlar: Çizdirilen eğrinin alabileceği en yüksek ve en düşük değerlerini belirler. Düzlük Katsayısı: Eğrinin iniş-çıkışları sırasında gerçekleştirdiği dönüşlerin keskinlik derecesini belirler. 3.Uygulama Uygulamanın genel görünümü aşağıdaki şekildeki gibidir. Şekil 13 Uygulamanın genel görünümü Uygulama için geliştirilen arayüzde; Genel bir yönetim ekranı, uciskelet isimli Kinect kullanıcı kontrolü, Dinamikleştirilen üyelik fonksiyonlarının eşzamanlı olarak takip edilebildiği grafik ve Uçak modeli ile rastgele olarak çizilmiş rotanın da 3D (üç boyutlu) olarak modellendiği bir oyun alanı bulunmaktadır. Oyunun başlayabilmesi için rota oluşturma işlemlerinden sonra (ya da önceki rota yüklendikten sonra) kullanıcının Kinect in karşına geçerek sağ elini mümkün olduğunca öne doğru uzatması gerekmektedir. Kinect kullanıcı kontrolü kullanıcının el ve omuz eklem noktalarının derinlik bilgilerini karşılaştırarak aradaki farkın önceden belirlenmiş bir değerden yüksek olması durumunda oyunu başlatacaktır. Sonraki aşamada kullanıcı rastgele olarak belirlenmiş olan rota üzerinde kaçmakta olan ufo modelini takip etmeye başlamaktadır. Yönetim ekranından hesaplama yöntemleri değiştirilerek geliştirilmiş olan alternatif denetim mekanizmaları test edilebilmektedir. Test işleminin aynı rota üzerinde yapılabilmesi için de bir sonraki oyun başlangıcı, korunmuş olan önceki rota üzerinde de yapılabilmektedir. Arayüzün geliştirilmesinde; Dahili olarak kullanageldiği GPU (Graphic Prosessing Unit), Tasarım ve kodlamanın birbirinden ayrılarak daha hızlı ve temiz bir kodlama imkânı sunmasından ve 3D modellerin oluşturulması ve dönüşüm işlemlerinin çok kolay uygulanabilmesinden dolayı yeni nesil sunum katmanlarından olan WPF (Windows Presentation Foundation) teknolojisi ile pratik kullanımından (iskelet bilgisine çok rahat bir şekilde ulaşılabilmesinden) dolayı Microsoft Kinect SDK kütüphanesi tercih edilmiştir.

4. Sonuç ve Öneriler Teknolojinin gelişmesi değişimi de beraberinde getirmektedir. Bu değişim kullanıcıların kullanageldikleri donanımları değiştirmelerinin yanında kullanım alışkanlıklarını da değiştirmelerini ifade etmektedir. Bundan on yıl önce cep telefonlarımız üzerindeki piksellerin renklenmesi bizim için ileri teknoloji ürünü sayılırken günümüzdeki cep telefonlarının göz kapaklarımızı takip etmelerini ve ona göre işlem yapmalarını beklemekteyiz. Bu da tabiki arka planda uygun bir donanım ve iyi geliştirilmiş bir kontrol mekanizması (yazılımı) gerektirmektedir. Yapılan bu çalışmada temassız algılama özelliğiyle Kinect donanımından yararlanılırken geliştirilen alternatif denetim mekanizmalarıyla da sistem üzerindeki kullanıcı kontrolünün sezgisel olarak iyileştirile bilirliği araştırılmıştır. Geliştirilen dinamik üyelik fonksiyonuna sahip bulanık denetim mekanizmasının diğer yöntemlere kıyasla daha kararlı bir kontrol sağladığı ve özelliklede kıvrak manevralar sonucunda kullanıcı hareketlerine daha iyi ve gerçeğe yakın tepkiler verdiği gözlemlenmiştir. Geliştirilen alternatif denetim mekanizmalarının grafiklerle somutlaştırılarak ve kullanılan rotaların özelliklerine göre bir sınıflandırma yapılarak çalışmanın geliştirilmesi mümkündür. 5. Kaynaklar [1] Akkemik, S. Sayısal Oyunlarda Etkileşim Tasarımının Rolü, Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yükseklisans Tezi, İstanbul (2009) [2] Özcan, O. İnteraktif Media Tasarımında Temel Adımlar, Pusula Yayıncılık, (s.4). İstanbul (2008) [3] Yüksel, H. İnsan Hareketinin Algılanmasından Yeni Bir Teknoloji Platformu: KİNECT, Akademik Bilişim, Antalya (2013). [4] Chang, Y.H. & Chang, C.W. & Tao, C.W. & Lin H.W. & Taur, J.S. Fuzzy sliding-mode control for ball and beam system with fuzzy ant colony optimization, Expert Systems with Applications, 39: 3624 3633 (2012). [5] Tao, C.W. Fuzzy control for linear plants with uncertain output backlashes, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B: Cybernetics, 32: 373 379. [6] Kotan, M. Sanal Giysi Deneme Kabini Uygulaması İçin Kinect İle İnsan Modeli Oluşturma Ve Kontrolü, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yükseklisans Tezi, Sakarya (2014) [7] SÜZEN, A. A., Kinect teknolojisi kullanılarak engelliler için ev otomasyonu, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta (2012). [8] Zadeh, L.A., Fuzzy Sets Information and Control, Vol.8, pp. 338-353, Acedemic Press, New York, (1965). [9] Soygüder, S. Zıplayarak Yürüyen Çok Bacaklı Robotların Dinamik Modeli Ve Yapay Zekâ Algoritmaları İle Denetimi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Elazığ (2009)