الواقع المعزز المطلق: نظرة معمقة على ARCore و ARKit

يتطور الواقع المعزز (AR) بسرعة من مفهوم مستقبلي إلى تقنية ملموسة تؤثر على مختلف الصناعات في جميع أنحاء العالم. في طليعة هذا التحول يقع ARCore من Google و ARKit من Apple، وهما مجموعتا أدوات تطوير البرمجيات (SDKs) الرائدتان اللتان تمكنان المطورين من إنشاء تجارب AR غامرة وتفاعلية على أجهزة Android و iOS، على التوالي. يستكشف هذا الدليل الشامل قدرات وميزات وتطبيقات ARCore و ARKit، ويقدم رؤى للمطورين والشركات وأي شخص مهتم بمستقبل الواقع المعزز.

ما هو الواقع المعزز؟

يقوم الواقع المعزز بتراكب المعلومات الرقمية على العالم الحقيقي، مما يعزز إدراكنا وتفاعلنا مع محيطنا. على عكس الواقع الافتراضي (VR)، الذي يخلق بيئة اصطناعية بالكامل، يمزج الواقع المعزز بسلاسة العناصر الافتراضية مع البيئة المادية للمستخدم من خلال أجهزة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والنظارات الذكية. وهذا يجعل الواقع المعزز متاحًا وقابلاً للتطبيق في مجموعة واسعة من السيناريوهات، من الألعاب والترفيه إلى التعليم والتطبيقات الصناعية.

ARCore: منصة الواقع المعزز من Google

ARCore هي منصة Google لإنشاء تجارب الواقع المعزز. يسمح لأجهزة Android بفهم بيئتها والتفاعل مع المعلومات الموجودة فيها. يستخدم ARCore ثلاث تقنيات رئيسية:

تتبع الحركة: فهم موضع الهاتف بالنسبة إلى العالم. يتحقق ذلك من خلال تقنية التوطين ورسم الخرائط المتزامنين (SLAM).
الفهم البيئي: الكشف عن حجم وموقع الأسطح المستوية مثل الطاولات والأرضيات. يستخدم ARCore اكتشاف المستوى لتحديد هذه الأسطح.
تقدير الإضاءة: تقدير ظروف الإضاءة الحالية للبيئة. يتيح ذلك عرض كائنات AR بواقعية، وتمتزج بسلاسة مع العالم الحقيقي.

ميزات وقدرات ARCore

يقدم ARCore مجموعة غنية من الميزات وواجهات برمجة التطبيقات (APIs) التي يمكن للمطورين الاستفادة منها لإنشاء تطبيقات AR مقنعة:

فهم المشهد: يمكن لـ ARCore اكتشاف وفهم هندسة ودلالات البيئة، مما يسمح للمطورين بإنشاء تجارب AR أكثر واقعية وتفاعلية.
الوجوه المعززة: يدعم ARCore تتبع الوجه وعرضه، مما يمكّن المطورين من إنشاء فلاتر الوجه وصور AR الرمزية وتجارب AR الوجهية الأخرى.
المثبتات السحابية: تسمح المثبتات السحابية للمستخدمين بمشاركة تجارب AR واستمرارها عبر أجهزة ومواقع متعددة. وهذا مفيد بشكل خاص لتطبيقات AR التعاونية.
المثبتات السحابية المستمرة: بالاعتماد على المثبتات السحابية، تسمح المثبتات المستمرة بحفظ المثبتات لفترة أطول، مما يسمح بمحتوى افتراضي دائم متراكب على العالم الحقيقي.
واجهة برمجة تطبيقات تحديد الموقع الجغرافي: تم تصميم واجهة برمجة التطبيقات هذه لوضع الكائنات الافتراضية باستخدام بيانات GPS الواقعية والمعلومات المرئية التي تم الحصول عليها من Google Street View. تساعد واجهة برمجة تطبيقات تحديد الموقع الجغرافي تطبيقات AR على معرفة موقع الجهاز واتجاهه.
واجهة برمجة تطبيقات عمق ARCore: تستخدم هذه الميزة خوارزمية العمق من الحركة لإنشاء خريطة عمق من موجز كاميرا RGB قياسي. يتيح ذلك للكائنات الافتراضية التفاعل بواقعية مع البيئة، حتى أنها تحجب وراء الكائنات الواقعية.

حالات استخدام ARCore وتطبيقاته

يستخدم ARCore في مختلف الصناعات والتطبيقات، بما في ذلك:

الألعاب والترفيه: ألعاب AR التي تتراكب الشخصيات والبيئات الافتراضية على العالم الحقيقي، مما يخلق تجارب ألعاب غامرة وتفاعلية.
البيع بالتجزئة والتجارة الإلكترونية: تطبيقات AR التي تسمح للعملاء بتجربة الملابس افتراضيًا أو معاينة الأثاث في منازلهم أو تصور المنتجات ثلاثية الأبعاد قبل إجراء عملية شراء. على سبيل المثال، يتيح تطبيق IKEA Place للمستخدمين وضع أثاث IKEA افتراضيًا في منازلهم.
التعليم والتدريب: تطبيقات AR التي توفر تجارب تعليمية تفاعلية وجذابة، مثل النماذج ثلاثية الأبعاد للهياكل التشريحية أو المواقع التاريخية.
الصناعة والتصنيع: أدوات AR التي تساعد الفنيين في صيانة المعدات، وتوفر تعليمات خطوة بخطوة، وتتراكب المعلومات الهامة على الآلات.
الملاحة وتحديد الاتجاهات: تطبيقات AR التي تتراكب الاتجاهات ونقاط الاهتمام على العالم الحقيقي، مما يسهل التنقل في البيئات غير المألوفة.

ARKit: إطار عمل الواقع المعزز من Apple

ARKit هو إطار عمل Apple لإنشاء تجارب الواقع المعزز على أجهزة iOS. مثل ARCore، يسمح ARKit لأجهزة iOS بفهم بيئتها والتفاعل مع المعلومات الموجودة فيها. يعتمد ARKit أيضًا على تقنيات رئيسية مماثلة، بما في ذلك:

تتبع الحركة: على غرار ARCore، يستخدم ARKit مقياس التسارع البصري بالقصور الذاتي (VIO) لتتبع موضع الجهاز واتجاهه في العالم الحقيقي.
الفهم البيئي: يمكن لـ ARKit اكتشاف وفهم الأسطح المستوية، بالإضافة إلى التعرف على الصور والكائنات.
إعادة بناء المشهد: يمكن لـ ARKit إنشاء شبكة ثلاثية الأبعاد للبيئة، مما يسمح بتجارب AR أكثر واقعية وغامرة.

ميزات وقدرات ARKit

يقدم ARKit مجموعة شاملة من الميزات وواجهات برمجة التطبيقات (APIs) للمطورين لإنشاء تطبيقات AR عالية الجودة:

فهم المشهد: يوفر ARKit قدرات قوية لفهم المشهد، بما في ذلك اكتشاف المستوى والتعرف على الصور والتعرف على الكائنات.
إخفاء الأشخاص: يمكن لـ ARKit اكتشاف وتقسيم الأشخاص في المشهد، مما يسمح للكائنات الافتراضية بالإخفاء بواقعية خلفهم.
التقاط الحركة: يمكن لـ ARKit التقاط حركات الأشخاص في المشهد، مما يمكّن المطورين من إنشاء صور AR الرمزية وتجارب AR المستندة إلى الحركة.
الجلسات التعاونية: يدعم ARKit تجارب AR التعاونية، مما يسمح للعديد من المستخدمين بالتفاعل مع نفس محتوى AR في الوقت الفعلي.
RealityKit: إطار عمل Apple لإنشاء تجارب AR ثلاثية الأبعاد، وتوفير واجهة برمجة تطبيقات تعريفية وتكامل مع Reality Composer لإنشاء محتوى AR وتحريره.
تتبع الكائنات: يمكن لـ ARKit تتبع الكائنات الواقعية، مما يسمح للمطورين بإنشاء تجارب AR مثبتة على كائنات معينة في البيئة.
مثبتات الموقع: تمكن تجارب AR من الارتباط بمواقع جغرافية محددة باستخدام GPS و Wi-Fi وبيانات برج الخلية. يتيح ذلك للمطورين إنشاء تجارب AR قائمة على الموقع.

حالات استخدام ARKit وتطبيقاته

يستخدم ARKit في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:

الألعاب والترفيه: ألعاب AR التي تستفيد من كاميرا ومستشعرات iPhone لإنشاء تجارب ألعاب غامرة وتفاعلية.
البيع بالتجزئة والتجارة الإلكترونية: تطبيقات AR التي تسمح للعملاء بتجربة الملابس افتراضيًا أو معاينة الأثاث في منازلهم أو تصور المنتجات ثلاثية الأبعاد قبل إجراء عملية شراء. يسمح Sephora Virtual Artist للمستخدمين بتجربة الماكياج افتراضيًا.
التعليم والتدريب: تطبيقات AR التي توفر تجارب تعليمية تفاعلية وجذابة، مثل النماذج ثلاثية الأبعاد للهياكل التشريحية أو القطع الأثرية التاريخية.
تحسين وتصميم المنازل: أدوات AR التي تسمح للمستخدمين بتصور التجديدات ووضع الأثاث وقياس المساحات في منازلهم.
وسائل التواصل الاجتماعي والاتصال: مرشحات وتأثيرات AR التي تعزز منشورات وسائل التواصل الاجتماعي ومكالمات الفيديو.

ARCore مقابل ARKit: تحليل مقارن

في حين أن ARCore و ARKit يشتركان في الهدف المشترك المتمثل في تمكين تجارب الواقع المعزز، إلا أنهما يتمتعان بميزات وقدرات مميزة. إليك تحليل مقارن للمنصتين:

الميزة	ARCore	ARKit
دعم النظام الأساسي	Android	iOS
فهم المشهد	اكتشاف المستوى، والتعرف على الصور، والتعرف على الكائنات	اكتشاف المستوى، والتعرف على الصور، والتعرف على الكائنات، وإعادة بناء المشهد
تتبع الوجه	واجهة برمجة تطبيقات الوجوه المعززة	إمكانات تتبع الوجه المضمنة في ARKit
المثبتات السحابية	واجهة برمجة تطبيقات المثبتات السحابية	الجلسات التعاونية (وظائف مماثلة)
تتبع الكائنات	دعم محدود	إمكانات قوية لتتبع الكائنات
أدوات التطوير	Android Studio، Unity، Unreal Engine	Xcode، Reality Composer، Unity، Unreal Engine

مدى وصول النظام الأساسي: يستفيد ARCore من حصة Android الأوسع في السوق العالمية، مما يجعله متاحًا لجمهور أوسع. من ناحية أخرى، يقتصر ARKit على نظام Apple البيئي، والذي يميل إلى التركيز في مناطق وتركيبة سكانية محددة.

تحسين الأجهزة: يتكامل ARKit بإحكام مع أجهزة Apple، مما يسمح بأداء محسن والوصول إلى الميزات المتقدمة مثل LiDAR على الأجهزة الأحدث. يعتمد ARCore على مجموعة واسعة من تكوينات الأجهزة، مما قد يؤدي إلى اختلافات في الأداء ودعم الميزات.

النظام البيئي والدعم: تتمتع كلتا المنصتين بأنظمة بيئية قوية ودعم للمطورين، مع مجتمعات نشطة ووثائق شاملة وتحديثات منتظمة. ومع ذلك، غالبًا ما يعتبر نظام Apple البيئي للمطورين أكثر نضجًا وتمويلًا جيدًا.

تطوير تطبيقات AR باستخدام ARCore و ARKit

يتضمن تطوير تطبيقات AR باستخدام ARCore و ARKit عدة خطوات رئيسية:

إعداد بيئة التطوير: قم بتنزيل وتثبيت مجموعات SDKs و IDEs وأدوات التطوير اللازمة للنظام الأساسي الذي اخترته (Android Studio لـ ARCore، و Xcode لـ ARKit).
إنشاء مشروع AR جديد: قم بإنشاء مشروع جديد في IDE الذي اخترته وقم بتهيئته لتطوير AR.
تهيئة جلسة AR: قم بتهيئة جلسة AR وقم بتهيئتها لاستخدام الميزات المناسبة، مثل اكتشاف المستوى أو التعرف على الصور أو تتبع الكائنات.
إضافة محتوى AR: قم باستيراد أو إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد وصور وأصول أخرى تريد تراكبها على العالم الحقيقي.
التعامل مع إدخال المستخدم: قم بتنفيذ إيماءات اللمس وآليات إدخال المستخدم الأخرى للسماح للمستخدمين بالتفاعل مع محتوى AR.
الاختبار وتصحيح الأخطاء: اختبر تطبيق AR الخاص بك بدقة وقم بتصحيح الأخطاء عليه على أجهزة حقيقية للتأكد من أنه يعمل كما هو متوقع في بيئات مختلفة.
تحسين الأداء: قم بتحسين أداء تطبيق AR الخاص بك لضمان سلوك سلس وسريع الاستجابة، خاصة على الأجهزة المنخفضة.

أدوات وأطر تطوير شائعة

Unity: محرك ألعاب متعدد المنصات يوفر محررًا مرئيًا وأدوات كتابة برامج لإنشاء تطبيقات AR لكل من ARCore و ARKit.
Unreal Engine: محرك ألعاب شائع آخر يوفر قدرات عرض متقدمة وأدوات كتابة برامج مرئية لإنشاء تجارب AR عالية الدقة.
SceneKit (ARKit): إطار رسومات ثلاثية الأبعاد أصلي من Apple يوفر واجهة برمجة تطبيقات تعريفية وتكامل مع Reality Composer لإنشاء محتوى AR وتحريره.
RealityKit (ARKit): إطار عمل أكثر حداثة مبني على SceneKit، مصمم خصيصًا لـ AR. يتضمن ميزات مثل الفيزياء والصوت المكاني والشبكات متعددة النظراء.
Android SDK (ARCore): مجموعة تطوير البرمجيات الأصلية من Google لتطوير تطبيقات Android، مما يوفر وصولاً مباشرًا إلى واجهات برمجة تطبيقات ARCore وميزاته.

مستقبل الواقع المعزز

الواقع المعزز مهيأ لإحداث ثورة في الطريقة التي نتفاعل بها مع التكنولوجيا والعالم من حولنا. مع استمرار تطور الأجهزة والبرامج، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من تطبيقات AR الغامرة والتفاعلية والعملية تظهر في مختلف الصناعات.

الاتجاهات الرئيسية التي تشكل مستقبل AR

التقدم في الأجهزة: سيؤدي تطوير الأجهزة المحمولة الأكثر قوة وكفاءة في استخدام الطاقة، فضلاً عن ظهور نظارات وسماعات AR المخصصة، إلى تمكين تجارب AR أكثر غامرة وسلاسة.
رؤية الكمبيوتر المحسنة: ستمكن التطورات في خوارزميات رؤية الكمبيوتر والتعلم الآلي أجهزة AR من فهم البيئة والتفاعل معها بشكل أفضل، مما يؤدي إلى تجارب AR أكثر واقعية وبديهية.
اتصال 5G: سيوفر الاعتماد الواسع النطاق لشبكات 5G النطاق الترددي وزمن الوصول المنخفض المطلوبين لتطبيقات AR في الوقت الفعلي، مثل AR التعاوني والمساعدة عن بُعد.
الحوسبة الحافة: ستمكن الحوسبة الحافة أجهزة AR من تفريغ مهام المعالجة إلى الخوادم القريبة، مما يقلل من زمن الوصول ويحسن الأداء، خاصة بالنسبة لتطبيقات AR المعقدة.
الحوسبة المكانية: سيؤدي التقارب بين AR و VR والتقنيات الأخرى في نظام أساسي موحد للحوسبة المكانية إلى خلق فرص جديدة لتجارب غامرة وتفاعلية.
سحابة AR: تمثيل رقمي مشترك للعالم الحقيقي لتمكين تجارب AR مستمرة وتعاونية.

التطبيقات المحتملة في السنوات القادمة

البيع بالتجزئة الذكي: تجارب تسوق مدعومة بالواقع المعزز توفر توصيات مخصصة وتجارب افتراضية لمعاينة المنتجات ومعلومات تفاعلية عن المنتج.
التعليم المحسن: تجارب تعليمية قائمة على AR تجعل الكتب المدرسية تنبض بالحياة، وتوفر محاكاة غامرة، وتسهل التعاون عن بعد.
الرعاية الصحية عن بعد: أدوات AR التي تتيح الاستشارات عن بعد والتدريب الافتراضي والجراحة بمساعدة، وتحسين الوصول إلى الرعاية الصحية في المناطق النائية.
الأتمتة الصناعية: تطبيقات AR التي تساعد العمال في المهام المعقدة، وتوفر معلومات في الوقت الفعلي، وتحسن السلامة في البيئات الصناعية.
المدن الذكية: تراكبات AR التي توفر معلومات في الوقت الفعلي حول وسائل النقل العام وظروف حركة المرور ونقاط الاهتمام في البيئات الحضرية.

الخلاصة

يعمل ARCore و ARKit على تحويل مشهد الواقع المعزز، وتمكين المطورين من إنشاء تجارب مبتكرة وجذابة عبر مجموعة واسعة من الصناعات. مع استمرار تطور تقنية AR، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من التطبيقات التحويلية تظهر، وتغير الطريقة التي نتفاعل بها مع التكنولوجيا والعالم من حولنا. سواء كنت مطورًا أو صاحب عمل أو مجرد فضولي بشأن مستقبل التكنولوجيا، فقد حان الوقت الآن لاستكشاف الاحتمالات المثيرة للواقع المعزز.

يوفر هذا الدليل فهمًا أساسيًا لـ ARCore و ARKit. سيكون المزيد من التعلم من خلال وثائق المطور والدورات التدريبية عبر الإنترنت والتجريب أمرًا أساسيًا لإتقان تطوير AR. مستقبل AR مشرق، ومع الأدوات والمعرفة المناسبة، يمكنك أن تكون جزءًا منه.