21
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Archived Theses
İnsan hareketlerinin artırılmış gerçeklik ortamına aktarılması üzerine bir çalışma
İnsan hareketi analizinin artırılmış gerçeklik ile birleştirilmesi, biyomekanik, tıp, robotik başta olmak üzere birçok bilim alanının ilgi konusu olmuştur. Literatürdeki çalışmalar genellikle artırılmış gerçeklik ortamında hareketsiz objeler ile ilgilenir. Bu tez çalışmasında, bir insan modelinin artırılmış gerçeklik ortamında iskeleti yaratılarak hareket etmesi ve gerçek insanında bu hareketi taklit etmesi amaçlanmıştır. Önce bvh modeli ile bir insan iskeleti oluşturulmuş ve bu iskelete bir hareket kazandırılarak hareket eden bir model elde edilmiştir. Oluşturulan model ile tekrar eden bir animasyon artırılmış gerçeklik ortamına aktarılmıştır. Bu hareketli model üzerinden gerçek insanın oluşturduğu model üst üste oturtularak insanın hareketi öğrenmesi ve ne kadar doğru yapıp yapmadığı ile ilgili bir çıkarımda bulunup, hareketi iyileştirmeleri için bir temel ortam oluşturulması amaçlanmıştır.
Development of Karagöz the shadow puppetry in virtual reality environment
In this era of technological advancements, the landscape of entertainment has undergone a transformative shift, leaving behind traditional forms in favor of new ones. While the judgment of whether this change is beneficial or not remains entirely subjective, it is undeniable that certain abandoned art forms have experienced a decline in popularity, stagnation, or even face the threat of extinction. Regrettably, Karagöz, a centuries-old traditional shadow puppetry play deeply rooted in Turkish culture, is among the endangered cultural heritage. However, considering the rapid progress of virtual reality (VR) technology and its widespread applications across various domains, there lies a potential opportunity to revitalize the antiquated art of Karagöz. By harnessing the power of cutting-edge graphical technologies such as ray tracing and advanced game engines, it becomes feasible to simulate shadow puppetry plays within the virtual realm, enabling this ancient performance to be experienced and appreciated on digital platforms. With the core objective of revitalizing Karagöz, this study involves the development of a VR game that caters to both artists and audiences, complete with the meticulous simulation of light physics integral to the art of shadow puppetry.
A color channel based analysis on image tessellation
In this thesis, it is investigated whether separate triangulation of the RGB components that make up the image would be more efficient in terms of size and quality than direct triangulation of the main image. Different tesselation, point selection and coloring techniques were used for the research, and which technique was better at which point and the advantages it provided were investigated. Triangulation is one of the main topics in computational geometry and it is commonly used in a large set of applications, such as computer graphics, scientific visualization, robotics and image synthesis, as well as in mathematical and natural science. The importance of image storage is increasing day by day. Semiconductor part producers, insurance companies, businesses and law industries, online shopping services require to store massive amounts of product photos. A great deal of medical images have to be stored by healthcare industry. Emerging technologies like autonomous cars and genomics, use immense numbers of image files. Looking at previous studies, there is very little research on the size advantages of using channels in triangulation. Image channels are generally used in areas such as improving underwater photographs, identifying disease in computer aided diagnosis, and cryptography, but the advantages of transmitting and storing image data have not been adequately investigated. In our research, it has been shown experimentally that instead of keeping the vertex coordinates and color of all triangles forming the triangulation, it is sufficient to keep one-third of it, and it is more advantageous in terms of sizing to keep the color of a certain number of clusters instead of keeping the colors of all triangles.
Generating synthetic data with game engines for deep learning applications
In this thesis, we present a novel method that aims to generate labeled synthetic data for use in training drone detection deep learning models. Modern deep learning methods provide state-of-the-art performance on object detection problems and this performance is increasing thanks to the development of deep learning architectures day by day. The biggest obstacle to this development is the need for large amounts of labeled data for deep learning methods to be successful. Accessible datasets, on the other hand, generally do not contain sufficient data, have incorrect labels and bias. Datasets are traditionally made manually by humans. This human-made process is quite time-consuming and prone to human error. Although it is very difficult to find domain-specific data sets, it is almost impossible to reach data sets for specific problems One of the areas where there is a data shortage is drone detection. Drones are becoming more and more common day by day due to the development of drone technology and decreasing hardware costs. These objects cause security and privacy problems, so the detection of these objects gains great importance. Since drones can be found in any environment due to their nature, a data set with high data amount and variety covering all conditions were needed to train a model that will detect small or hard to visible drones. To solve this data shortage in drone detection, a novel method that can generate synthetic data with game engines is presented. The created method can generate training-ready, labeled images in a randomized manner using two-dimensional backgrounds and three-dimensional drone models. Also, an ablation study was carried out to optimize the synthetic data generated within the scope of this thesis, and several trainings were carried out to compare it with the actual data performance. The developed method can quickly generate synthetic images with photo-realistic labels, and the models trained with these datasets perform performance close to the models trained with real data.
SVG kat planlarından oyun ortamı oluşturulması
Bilgisayar teknolojilerindeki gelişmeler oyunlardaki gelişmelerin önünü açmıştır. Grafikler ve oyun ortamı, önemli oyun bileşenlerindendir. Oyun ortamı oluşturmak için çeşitli çalışmalar vardır. Bu tezde oyun ortamı oluşturmak için iki boyutlu çizimleri girdi olarak alarak üç boyutlu ortam oluşturmayı amaçlayan bir metot önerilmiştir. SVG kat planı çizimi için uygun bir formattır. Bu tezde, SVG formatındaki yapı planları verileri biçimlendirilmektedir. Biçimlendirilen verilerden poligonlar ve doğru parçaları elde edilmektedir. Bu geometrik şekiller iç duvar, koridor duvarı ve dış duvar olarak sınıflandırılarak üç boyutlu ortama aktarılarak bunlara farklı dokular, eşyalar ve modeller eklenebilmektedir. Sonuçta Unity'de oluşturulan zenginleştirilmiş üç boyutlu oyun ortamında birinci kişi(first person) olarak hareket edilebilen bir ortam elde edilmektedir. Bu üç boyutlu ortam, oyunlar ve simülasyonlar için kullanılabilecektir. Eşya yerleştirme algoritması ve dokular ile üç boyutlu olarak zengin bir oyun ortamı elde edilmiştir. Bu tezde önerilen metotlar oyun geliştiricileri için ve yapı planlarını simüle etmek isteyenler için harika bir kaynak olabilir.
Petri ağları kullanılarak oyun geliştirme
Bu tez kapsamında, oyun dinamiklerinin Petri Ağları üzerinde tanımlandığı kullanıcı etkileşimi gerçek zamanlı yapılan bir oyun geliştirilmiştir. Oyunun geliştirilmesinde zamanlı ve rastgele Petri Ağları kullanılmıştır. Böylece, oyun sektöründe kullanılabilecek biçimsel bir modelleme dili tanıtılmıştır. Tanıtılan modelleme dili, basit grafik gösterimi sayesinde geliştiriciler arasındaki iletişimi sağlamak amacıyla kullanılabilir. Ayrıca, Petri Ağlarının sadece modelleme dili olarak değil, aynı zamanda analiz yöntemi olarak da oyun geliştirme alanında kullanılabileceğini göstermek amacıyla, Petri Ağlarına log tutma özelliği eklenmiştir. Kavram ispatı amaçlı geliştirilen oyunda modellenen Petri Ağı, detaylı bir şekilde açıklanmaktadır.
Oyunlar için gramer tabanlı parametrik 3B model geliştirme
Bu çalışma kapsamında, şekil gramerleri kullanılarak üç boyutlu uzay gemisi modelleri oluşturulacaktır. Şekil gramerleri, parametrik üretim yapan algoritma için bir kural setidir. Bu kural seti kullanılarak ana hatlarıyla birbirine benzeyen ancak detaylarıyla farklılaşan modeller üretilebilir. Bu çalışmada, şekil gramerleri yine parametrik olarak oluşturulan ilkel şekillerin oluşturulması ve birbirleriyle bağlanmalarını sağlar. Bu çalışma kapsamında tanımlanan ilkel şekiller silindir, elipsoid, dikdörtgen prizma, üçgen, koni ve torustur. İlkel şekillerin her birisi kendi algoritmalarıyla, şekil gramerinde verilen sınırlar doğrultusunda üretilir. Bu şekillerin birleştirilmesiyle çok daha karmaşık ve sofistike modeller üretilebilir.
Futbol maç analizi için maç yayın görüntüsünden kamera kalibrasyonu
Dijital kamera kalibrasyonu, görüntü karelerindeki bilinen noktaların pozisyonları kullanılarak konum dönüşümü için gerekli olan matrisin elde edilmesini sağlar. Bu matris kullanılarak görüntü kareleri sahaya üstten dik açıyla bakan görüntü karelerine dönüşmektedir ve bu sayede konumlar arasında ilişki kurulabilmektedir. Futbolda saha içi analizleri ilk olarak futbolcuların saha içerisinde yaptıkları her türlü aksiyonu veriye dönüştürmektedir. Elde edilen veriler kullanılarak takımların ve futbolcuların eksik yönlerini geliştirilmesinde bu analizler büyük bir öneme sahiptir. Takımlar daha önce oynadıkları maçların detaylı analizleri ile sonraki maçlarına hazırlanmaktadır. Bu noktada doğruluk oranı yüksek ve hızlı sonuç alınabilecek saha içi analizleri takımların oyun kalitesi olarak daha iyiye gitmelerini ve saha içerisinde gerçekleştirilen her türlü hareketin daha verimli bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlayacaktır. Sunulan çalışmada, tek kamera ile çekilmiş olan futbol video görüntülerinden elde edilen karelerde belirlenen noktaların, bilgisayarla görü algoritmaları kullanılarak, dijital kamera kalibrasyonu için perspektif dönüşüm matrisinin elemanlarını ve gerçek futbol sahasındaki konumunu tahmin eden bir matematiksel model yer almaktadır. Amaç, elde edilen son noktadaki konum bilgisi ile futbol saha içi analizlerinin hızlı bir şekilde yapılabilmesini sağlayacak bir ortam oluşturmaktır.
Elektromiyografi sinyalleri ile insan kolunun hareketinin tahmin edilmesi
Elektromiyografi (EMG) sinyalleri ile insan kolunun hareketinin tahmin edilmesi, biyomekanik, tıp, robotik başta olmak üzere birçok bilim alanının ilgi konusu olmuştur. Fakat literatürdeki çalışmalar genellikle koldaki eklem açılarının tek serbestlik derecesinde tahmin edilmesine yöneliktir. Bu tez çalışmasında, EMG sinyalleri ile kolun omuz ve dirsek eklemlerinin 6 serbestlik derecesinde dönüş açılarını tahmin eden bir yapay sinir ağı modelinin oluşturulması amaçlanmıştır. Yapay sinir ağını eğitmek amacıyla, uzuv kaybı olmayan deneklerin kol ve omuz bölgesindeki kaslardan (Biceps, Triceps, Anterior Deltoid, Posterior Deltoid, Pectoralis Major ve Trapez) elden edilen EMG sinyalleri ve deneyler sırasındaki hareketlerin optik hareket yakalama sistemi vasıtasıyla hesaplanan açılarla oluşturulan bir veri seti oluşturulmuştur. Oluşturulan veri seti ile çok katmanlı yapay sinir ağı ve uzun kısa vadeli hafıza (LSTM) yapısındaki modeller eğitilmiştir. Elde edilen bulgular sonucunda LSTM yapay sinir ağı modellerinin, çok katmanlı yapay sinir ağı modellerine göre daha iyi sonuç verdiği görülmüştür.
IMU sensörlerinde olası hataların değerlendirilmesi
Ataletsel çalışma prensibine sahip sensörler insan modelleme ve navigasyon uygulamaları başta olmak üzere birçok farklı alanda kullanılmaktadır. Ataletsel sensörlerin ana bileşenleri olan ivmeölçer ve jiroskop sensörleri günümüzde mikromekanik sistem teknolojisiyle üretilebilmektedir. Düşük maliyet ve yüksek miktarda üretilebilmesiyle birlikte performanslarında düşüş gözlemlenmektedir. Bu nedenle ateletsel sensör performanslarının iyileştirilmesi için çeşitli hata telafi algortimaları önerilmiştir. Deterministik ve olasılıksal ataletsel sensör hataları ve bu hataları oluşturan parametrelerle arasındaki ilişkiler, hata telafi algoritmalarının temelini oluşturmaktadır. Hata telafi algoritmalarının, yüksek doğrulukta hata telafisini gerçekleştirebilmesi için sensör hataları ve hata kaynakları arasındaki ilişkiyi ortaya koyan hata modellemesinin oluşturulması kritik önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, ataletsel sensör hatalarının modellenebilmesi için insan kol ve bacak hareket benzeşimini 2 boyutlu olarak yapabilme kapasitesine sahip bir test cihazı üretildi. İki farklı açısal hızda ataletsel sensörünün üç farklı eksenine ayrı ayrı insan hareket benzeşimi test cihazıyla uygulandı ve Gaussian dağıtım modeli kullanılarak sensör ölçüm dağılımları incelendi. Uygulanan insan kol ve bacak açısal haraketlerine ait fiziksel etkilerin ve sensör sıcaklık stabilitesinin, ataletsel sensör hata dağılımları üzerindeki etkisini araştırıldı.