Google Play Services for AR是谷歌推出的AR平台,其全称就是Google Play Services for AR。该平台可与苹果的ARKit相媲美,主要目的是帮助开发者打造AR应用。它利用智能摄像头把虚拟内容和真实世界融合起来,从而实现对虚拟内容在现实世界中位置的理解与跟踪。依托ARCore以及兼容的移动设备,开发者能让用户通过智能设备感知三维动画。需要说明的是,ARCore是用于开发增强现实应用的Android SDK,它是开发人员在桌面上无法看到的系统组件。
在深入了解 ARCore 之前,先掌握一些基础概念会很有帮助。这些概念共同解释了 ARCore 是如何让虚拟内容看起来仿佛就呈现在真实表面上,或是附着在现实世界的某个位置上的。
1、运动追踪
当您在现实世界中移动时,ARCore 借助同时定位与映射(SLAM)技术来感知自身相对于周围环境的位置。它会识别摄像头捕捉图像里视觉特征鲜明的点(即特征点),并利用这些点来计算位置的变动情况。这些视觉信息会和设备惯性测量单元(IMU)的惯性数据相结合,共同用于估算摄像头在不同时间点相对于现实世界的姿态(包括位置与方向)。
开发者可以通过把渲染3D内容的虚拟摄像头姿态,与ARCore所提供的设备摄像头姿态进行对齐,从而从准确的角度来渲染虚拟内容。这样一来,渲染出的虚拟图像就能叠加到从设备相机获取的图像之上,让虚拟内容看起来就像是现实世界里真实存在的一部分。
2、环境理解
ARCore 能够检测特征点与平面,以此持续增强对现实世界环境的认知。
ARCore 能够识别出常见水平或垂直表面(像桌子、墙面这类)上聚集的特征点,并把这些表面以几何平面的形式提供给应用程序。同时,ARCore 还能确定每个几何平面的边界,将相关信息传递给应用。借助这些信息,你可以把虚拟对象放置在平坦的表面上。
ARCore 是通过特征点来实现平面检测的,所以对于白墙这类缺乏纹理的平整表面,它可能无法准确识别。
3、深度理解
ARCore 能够借助受支持设备的主 RGB 摄像头生成深度图,该深度图包含表面与特定点之间的距离数据。利用深度图所提供的信息,你可以打造沉浸式且逼真的用户体验,比如让虚拟对象与实际观察到的表面精准碰撞,或者让虚拟对象显示在真实物体的前方或后方。
4、光估测
ARCore 能够检测环境光线的相关信息,为您提供特定摄像头图像的平均光强度与色彩校正数据。借助这些信息,您可以让虚拟对象在与周围环境一致的光照条件下呈现,进而增强其真实感。
5、用户互动
ARCore借助点击测试功能,获取屏幕上由点按或应用支持的其他互动方式提供的(x,y)坐标,接着从摄像头的世界视角投射光线,返回这条射线所相交的所有几何平面或特征点,以及交点在现实空间里的姿态信息。通过这种方式,用户能够对环境中的对象进行选择,或者以其他形式与之展开互动。
6、定向点
通过定向点,您能够把虚拟对象安置在倾斜的表面上。当您进行会返回特征点的点击测试时,ARCore 会扫描附近的特征点,并利用这些点来尝试推算出特定特征点所在表面的角度。之后,ARCore 会返回一个包含该角度因素的姿势。因为 ARCore 是依靠特征点的聚集来识别表面角度的,所以对于缺乏纹理的表面(像白墙这类),可能无法准确检测。
7、锚点和可跟踪对象
姿态会随着ARCore对自身位置及环境理解的提升而改变。若要放置虚拟对象,需定义锚点,这样ARCore才能追踪对象在不同时间的位置。一般而言,可依据点击测试返回的姿势来创建锚点,具体可参考用户互动部分的说明。
姿态会出现变动,这表明 ARCore 或许会更新环境对象(比如几何平面和特征点)的位置。平面和点属于一种特殊的对象类型,被称作“可跟踪对象”。正如其名,ARCore 会对这些对象进行持续跟踪。你可以把虚拟对象锚定在特定的可跟踪对象上,这样就能保证即便设备移动,虚拟对象和可跟踪对象之间的关系依然稳定。也就是说,要是你在书桌上放置一个虚拟的 Android 小雕像,就算 ARCore 之后调整了书桌对应的几何平面的姿态,这个 Android 小雕像看起来还是会在桌子上。
注意:为了减少CPU成本,建议尽量重复利用锚点,同时将不再需要的锚点进行分离处理。
8、增强图像
利用增强图像功能,您能够开发出可对特定2D图像(像产品包装、电影海报这类)做出响应的AR应用。当用户把相机对准这些特定图片时,就能启动AR体验。比如,用户将相机对准电影海报,海报上的角色就会“跳”出来并展示在镜头中。ARCore还具备追踪动态图像的能力,像行驶中公交车侧面的广告牌也能被它识别并跟踪。
您既可以通过离线编译图片来构建图片数据库,也能够从设备端实时添加单张图片。完成注册后,ARCore 会对这些图像及其边界进行检测,并返回对应的姿态信息。
ARCore 可在运行 Android 7.0(Nougat,牛轧糖)及更高版本系统的多款符合条件的 Android 设备上使用。在开发者预览阶段,ARCore 支持的设备如下(见下图)。
后来扩大了其它设备的支持(如下图)
【动作捕捉】
借助所使用的传感器与相机,ARCore 能够精准感知位置和姿态,进而调整所显示虚拟物体的位置与姿态。
【环境感知】
感知平面,例如你面前的桌子、地面这类实体平面,能够在虚拟空间里被精准地还原出来。
【光源感知】
通过环境光传感器捕捉周围的光照信息,以此为依据对虚拟物体的亮度、阴影及材质进行适配性调整,使其视觉效果更贴合所处环境。
ARCore 能够在搭载 Android 7.0(Nougat,牛轧糖)及更高版本系统的 Android 设备上使用。
ARCore需配合使用,无法单独开启运行。
这款应用仅适配华为、小米、一加、三星、vivo这几个品牌系统版本7.0及以上的高端机型,普通机型可能无法正常运行,还请谨慎选择使用!
支持各种款式的,操作简单也方便。
能够在设备上增加AR图片效果,效果非常棒。
感知环境,能够精准的浮现现实的生活场景。
增强现实的感受,还能够增加自己的一些小创意。
软件功能(新版本):4.5
软件使用:4.3
应用内容:4.9
工具流畅:4.3
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