Liitreaalsus valla päästetud: sügav sukeldumine ARCore'i ja ARKit'i

Liitreaalsus (AR) areneb kiiresti futuristlikust kontseptsioonist käegakatsutavaks tehnoloogiaks, mis mõjutab erinevaid tööstusharusid kogu maailmas. Selle muutuse esirinnas on Google'i ARCore ja Apple'i ARKit, juhtivad tarkvaraarenduskomplektid (SDK-d), mis annavad arendajatele võimaluse luua kaasahaaravaid ja interaktiivseid AR-kogemusi vastavalt Androidi ja iOS-i seadmetes. See põhjalik juhend uurib ARCore'i ja ARKit'i võimekust, funktsioone ja rakendusi, pakkudes ülevaadet arendajatele, ettevõtetele ja kõigile, kes on huvitatud AR-i tulevikust.

Mis on liitreaalsus?

Liitreaalsus lisab digitaalset teavet reaalsesse maailma, täiustades meie taju ja suhtlust ümbritsevaga. Erinevalt virtuaalreaalsusest (VR), mis loob täielikult kunstliku keskkonna, sulandab AR virtuaalsed elemendid sujuvalt kasutaja füüsilise keskkonnaga seadmete, näiteks nutitelefonide, tahvelarvutite ja nutiklaaside kaudu. See muudab AR-i kättesaadavaks ja rakendatavaks paljudes stsenaariumides, alates mängundusest ja meelelahutusest kuni hariduse ja tööstuslike rakendusteni.

ARCore: Google'i liitreaalsusplatvorm

ARCore on Google'i platvorm liitreaalsuskogemuste loomiseks. See võimaldab Androidi seadmetel mõista oma keskkonda ja suhelda selles sisalduva teabega. ARCore kasutab kolme peamist tehnoloogiat:

Liikumise jälgimine: Telefoni asukoha mõistmine maailma suhtes. See saavutatakse samaaegse lokaliseerimise ja kaardistamise (SLAM) tehnoloogia abil.
Keskkonna mõistmine: Lamedate pindade, nagu laudade ja põrandate, suuruse ja asukoha tuvastamine. ARCore kasutab nende pindade tuvastamiseks tasapinna tuvastamist.
Valguse hindamine: Keskkonna hetke valgustingimuste hindamine. See võimaldab AR-objekte realistlikult renderdada, sulandudes sujuvalt reaalse maailmaga.

ARCore'i funktsioonid ja võimalused

ARCore pakub rikkalikku funktsioonide ja API-de komplekti, mida arendajad saavad kasutada veenvate AR-rakenduste loomiseks:

Stseeni mõistmine: ARCore suudab tuvastada ja mõista keskkonna geomeetriat ja semantikat, võimaldades arendajatel luua realistlikumaid ja interaktiivsemaid AR-kogemusi.
Liitnäod: ARCore toetab näo jälgimist ja renderdamist, võimaldades arendajatel luua näofiltreid, AR-avatare ja muid näopõhiseid AR-kogemusi.
Pilveankrud: Pilveankrud võimaldavad kasutajatel jagada ja säilitada AR-kogemusi mitmes seadmes ja asukohas. See on eriti kasulik koostööpõhiste AR-rakenduste jaoks.
Püsivad pilveankrud: Tuginedes pilveankrutele, võimaldavad püsivad ankrud salvestada ankruid pikemaks ajaks, võimaldades püsivat virtuaalset sisu, mis on asetatud reaalsele maailmale.
Georuumiline API: See API on loodud virtuaalsete objektide paigutamiseks, kasutades reaalse maailma GPS-andmeid ja Google Street View'st saadud visuaalset teavet. Georuumiline API aitab AR-rakendustel teada seadme asukohta ja orientatsiooni.
ARCore'i sügavuse API: See funktsioon kasutab liikumisest sügavuse algoritmi, et luua sügavuskaart tavalisest RGB-kaamera voost. See võimaldab virtuaalsetel objektidel realistlikult suhelda keskkonnaga, isegi varjudes reaalmaailma objektide taha.

ARCore'i kasutusjuhud ja rakendused

ARCore'i kasutatakse erinevates tööstusharudes ja rakendustes, sealhulgas:

Mängundus ja meelelahutus: AR-mängud, mis paigutavad virtuaalseid tegelasi ja keskkondi reaalsesse maailma, luues kaasahaaravaid ja interaktiivseid mängukogemusi.
Jaekaubandus ja e-kaubandus: AR-rakendused, mis võimaldavad klientidel virtuaalselt riideid proovida, mööblit oma kodus eelvaadata või tooteid enne ostu sooritamist 3D-s visualiseerida. Näiteks IKEA Place'i rakendus laseb kasutajatel virtuaalselt paigutada IKEA mööblit oma koju.
Haridus ja koolitus: AR-rakendused, mis pakuvad interaktiivseid ja kaasahaaravaid õppimiskogemusi, näiteks anatoomiliste struktuuride või ajalooliste paikade 3D-mudeleid.
Tööstus ja tootmine: AR-tööriistad, mis abistavad tehnikuid seadmete hooldamisel, pakuvad samm-sammult juhiseid ja kuvavad kriitilist teavet masinatele.
Navigeerimine ja teejuhtimine: AR-rakendused, mis kuvavad juhiseid ja huvipunkte reaalsesse maailma, muutes võõrastes keskkondades navigeerimise lihtsamaks.

ARKit: Apple'i liitreaalsusraamistik

ARKit on Apple'i raamistik liitreaalsuskogemuste loomiseks iOS-i seadmetes. Sarnaselt ARCore'ile võimaldab ARKit iOS-i seadmetel mõista oma keskkonda ja suhelda selles sisalduva teabega. ARKit tugineb samuti sarnastele võtmetehnoloogiatele, sealhulgas:

Liikumise jälgimine: Sarnaselt ARCore'ile kasutab ARKit visuaal-inertsiaalset odomeetriat (VIO), et jälgida seadme asukohta ja orientatsiooni reaalses maailmas.
Keskkonna mõistmine: ARKit suudab tuvastada ja mõista lamedaid pindu ning tunda ära pilte ja objekte.
Stseeni rekonstrueerimine: ARKit suudab luua keskkonnast 3D-võrgustiku, võimaldades realistlikumaid ja kaasahaaravamaid AR-kogemusi.

ARKit'i funktsioonid ja võimalused

ARKit pakub arendajatele terviklikku funktsioonide ja API-de komplekti kvaliteetsete AR-rakenduste loomiseks:

Stseeni mõistmine: ARKit pakub tugevaid stseenimõistmise võimekusi, sealhulgas tasapinna tuvastamist, pildituvastust ja objektituvastust.
Inimeste varjestus: ARKit suudab tuvastada ja segmenteerida stseenis olevaid inimesi, võimaldades virtuaalsetel objektidel realistlikult nende taha varjuda.
Liikumise jäädvustamine: ARKit suudab jäädvustada stseenis olevate inimeste liikumist, võimaldades arendajatel luua AR-avatare ja liikumispõhiseid AR-kogemusi.
Koostöösessioonid: ARKit toetab koostööpõhiseid AR-kogemusi, võimaldades mitmel kasutajal suhelda sama AR-sisuga reaalajas.
RealityKit: Apple'i raamistik 3D AR-kogemuste loomiseks, pakkudes deklaratiivset API-d ja integratsiooni Reality Composeriga AR-sisu loomiseks ja redigeerimiseks.
Objektide jälgimine: ARKit suudab jälgida reaalmaailma objekte, võimaldades arendajatel luua AR-kogemusi, mis on ankurdatud konkreetsete objektide külge keskkonnas.
Asukohaankrud: Võimaldab siduda AR-kogemusi konkreetsete geograafiliste asukohtadega, kasutades GPS-i, Wi-Fi ja mobiilimasti andmeid. See võimaldab arendajatel luua asukohapõhiseid AR-kogemusi.

ARKit'i kasutusjuhud ja rakendused

ARKit'i kasutatakse laias valikus rakendustes, sealhulgas:

Mängundus ja meelelahutus: AR-mängud, mis kasutavad iPhone'i kaamerat ja andureid, et luua kaasahaaravaid ja interaktiivseid mängukogemusi.
Jaekaubandus ja e-kaubandus: AR-rakendused, mis võimaldavad klientidel virtuaalselt riideid proovida, mööblit oma kodus eelvaadata või tooteid enne ostu sooritamist 3D-s visualiseerida. Sephora Virtual Artist võimaldab kasutajatel virtuaalselt meiki proovida.
Haridus ja koolitus: AR-rakendused, mis pakuvad interaktiivseid ja kaasahaaravaid õppimiskogemusi, näiteks anatoomiliste struktuuride või ajalooliste esemete 3D-mudeleid.
Kodu parendamine ja disain: AR-tööriistad, mis võimaldavad kasutajatel visualiseerida renoveerimisi, paigutada mööblit ja mõõta ruume oma kodudes.
Sotsiaalmeedia ja kommunikatsioon: AR-filtrid ja -efektid, mis täiustavad sotsiaalmeedia postitusi ja videokõnesid.

ARCore vs. ARKit: võrdlev analüüs

Kuigi ARCore'il ja ARKit'il on ühine eesmärk võimaldada liitreaalsuskogemusi, on neil erinevad funktsioonid ja võimalused. Siin on kahe platvormi võrdlev analüüs:

Funktsioon	ARCore	ARKit
Platvormi tugi	Android	iOS
Stseeni mõistmine	Tasapinna tuvastamine, pildituvastus, objektituvastus	Tasapinna tuvastamine, pildituvastus, objektituvastus, stseeni rekonstrueerimine
Näo jälgimine	Liitnägude API	ARKit'i sisseehitatud näo jälgimise võimekused
Pilveankrud	Pilveankrute API	Koostöösessioonid (sarnane funktsionaalsus)
Objektide jälgimine	Piiratud tugi	Tugevad objektide jälgimise võimekused
Arendustööriistad	Android Studio, Unity, Unreal Engine	Xcode, Reality Composer, Unity, Unreal Engine

Platvormi ulatus: ARCore saab kasu Androidi laiemast globaalsest turuosast, mis muudab selle kättesaadavaks laiemale publikule. ARKit on seevastu piiratud Apple'i ökosüsteemiga, mis kipub koonduma konkreetsetesse piirkondadesse ja demograafilistesse rühmadesse.

Riistvara optimeerimine: ARKit on tihedalt integreeritud Apple'i riistvaraga, võimaldades optimeeritud jõudlust ja juurdepääsu täiustatud funktsioonidele nagu LiDAR uuemates seadmetes. ARCore tugineb laiemale riistvarakonfiguratsioonide valikule, mis võib põhjustada erinevusi jõudluses ja funktsioonide toes.

Ökosüsteem ja tugi: Mõlemal platvormil on tugevad ökosüsteemid ja arendajatugi, aktiivsete kogukondade, põhjaliku dokumentatsiooni ja regulaarsete uuendustega. Siiski peetakse Apple'i arendajate ökosüsteemi sageli küpsemaks ja paremini rahastatuks.

AR-rakenduste arendamine ARCore'i ja ARKit'iga

AR-rakenduste arendamine ARCore'i ja ARKit'iga hõlmab mitut olulist sammu:

Arenduskeskkonna seadistamine: Laadige alla ja installige vajalikud SDK-d, IDE-d ja arendustööriistad valitud platvormile (Android Studio ARCore'i jaoks, Xcode ARKit'i jaoks).
Uue AR-projekti loomine: Looge oma valitud IDE-s uus projekt ja konfigureerige see AR-arenduseks.
AR-sessiooni lähtestamine: Lähtestage AR-sessioon ja konfigureerige see kasutama sobivaid funktsioone, nagu tasapinna tuvastamine, pildituvastus või objektide jälgimine.
AR-sisu lisamine: Importige või looge 3D-mudeleid, pilte ja muid varasid, mida soovite reaalsesse maailma paigutada.
Kasutaja sisendi käsitlemine: Rakendage puutežeste ja muid kasutaja sisestusmehhanisme, et võimaldada kasutajatel AR-sisuga suhelda.
Testimine ja silumine: Testige ja siluge oma AR-rakendust põhjalikult reaalsetes seadmetes, et tagada selle ootuspärane toimimine erinevates keskkondades.
Jõudluse optimeerimine: Optimeerige oma AR-rakenduse jõudlust, et tagada sujuv ja reageeriv käitumine, eriti madalama klassi seadmetes.

Populaarsed arendustööriistad ja raamistikud

Unity: Platvormiülene mängumootor, mis pakub visuaalset redaktorit ja skriptimistööriistu AR-rakenduste loomiseks nii ARCore'i kui ka ARKit'i jaoks.
Unreal Engine: Teine populaarne mängumootor, mis pakub täiustatud renderdusvõimalusi ja visuaalseid skriptimistööriistu kõrgetasemeliste AR-kogemuste loomiseks.
SceneKit (ARKit): Apple'i natiivne 3D-graafika raamistik, mis pakub deklaratiivset API-d ja integratsiooni Reality Composeriga AR-sisu loomiseks ja redigeerimiseks.
RealityKit (ARKit): Moodsam, SceneKit'i peale ehitatud raamistik, mis on loodud spetsiaalselt AR-i jaoks. See sisaldab funktsioone nagu füüsika, ruumiline heli ja mitme osapoolega võrgundus.
Android SDK (ARCore): Google'i natiivne SDK Androidi rakenduste arendamiseks, pakkudes otsejuurdepääsu ARCore'i API-dele ja funktsioonidele.

Liitreaalsuse tulevik

Liitreaalsus on valmis revolutsiooniliselt muutma viisi, kuidas me suhtleme tehnoloogia ja meid ümbritseva maailmaga. Riist- ja tarkvara arenedes võime oodata veelgi kaasahaaravamate, interaktiivsemate ja praktilisemate AR-rakenduste tekkimist erinevates tööstusharudes.

Peamised suundumused, mis kujundavad AR-i tulevikku

Riistvara areng: Võimsamate ja energiatõhusamate mobiilseadmete arendamine ning spetsiaalsete AR-prillide ja -peakomplektide tekkimine võimaldavad kaasahaaravamaid ja sujuvamaid AR-kogemusi.
Täiustatud arvutinägemine: Arvutinägemise algoritmide ja masinõppe edusammud võimaldavad AR-seadmetel keskkonda paremini mõista ja sellega suhelda, mis viib realistlikumate ja intuitiivsemate AR-kogemusteni.
5G ühenduvus: 5G-võrkude laialdane kasutuselevõtt tagab reaalajas AR-rakenduste, näiteks koostööpõhise AR-i ja kaugabi jaoks vajaliku ribalaiuse ja madala latentsusaja.
Äärearvutus (Edge Computing): Äärearvutus võimaldab AR-seadmetel delegeerida töötlemisülesandeid lähedal asuvatele serveritele, vähendades latentsusaega ja parandades jõudlust, eriti keerukate AR-rakenduste puhul.
Ruumiline andmetöötlus: AR-i, VR-i ja muude tehnoloogiate koondumine ühtseks ruumilise andmetöötluse platvormiks loob uusi võimalusi kaasahaaravateks ja interaktiivseteks kogemusteks.
AR-pilv: Jagatud digitaalne esitus reaalsest maailmast, mis võimaldab püsivaid ja koostööpõhiseid AR-kogemusi.

Potentsiaalsed rakendused lähiaastatel

Nutikas jaekaubandus: AR-põhised ostukogemused, mis pakuvad isikupärastatud soovitusi, virtuaalseid proovimisi ja interaktiivset tooteteavet.
Täiustatud haridus: AR-põhised õppimiskogemused, mis äratavad õpikud ellu, pakuvad kaasahaaravaid simulatsioone ja hõlbustavad kaugkoostööd.
Kaugtervishoid: AR-tööriistad, mis võimaldavad kaugkonsultatsioone, virtuaalset koolitust ja assisteeritud kirurgiat, parandades tervishoiu kättesaadavust kaugetes piirkondades.
Tööstusautomaatika: AR-rakendused, mis abistavad töötajaid keeruliste ülesannetega, pakuvad reaalajas teavet ja parandavad ohutust tööstuskeskkondades.
Nutikad linnad: AR-katted, mis pakuvad reaalajas teavet ühistranspordi, liiklusolude ja huvipunktide kohta linnakeskkondades.

Kokkuvõte

ARCore ja ARKit muudavad liitreaalsuse maastikku, andes arendajatele võimaluse luua uuenduslikke ja kaasahaaravaid kogemusi paljudes tööstusharudes. AR-tehnoloogia arenedes võime oodata veelgi muutlikumate rakenduste tekkimist, mis muudavad viisi, kuidas me suhtleme tehnoloogia ja meid ümbritseva maailmaga. Olenemata sellest, kas olete arendaja, ettevõtte omanik või lihtsalt huvitatud tehnoloogia tulevikust, on praegu õige aeg avastada liitreaalsuse põnevaid võimalusi.

See juhend annab alusteadmised ARCore'ist ja ARKit'ist. Edasine õppimine arendajate dokumentatsiooni, veebikursuste ja katsetamise kaudu on AR-arenduse valdamise võti. AR-i tulevik on helge ja õigete tööriistade ja teadmistega saate sellest osa saada.