Lisätty todellisuus valloillaan: syväsukellus ARCoreen ja ARKit-alustoihin

Lisätty todellisuus (AR) kehittyy nopeasti futuristisesta konseptista konkreettiseksi teknologiaksi, joka vaikuttaa eri teollisuudenaloihin maailmanlaajuisesti. Tämän muutoksen eturintamassa ovat Googlen ARCore ja Applen ARKit, johtavat ohjelmistokehityspaketit (SDK), jotka antavat kehittäjille mahdollisuuden luoda immersiivisiä ja interaktiivisia AR-kokemuksia Android- ja iOS-laitteilla. Tämä kattava opas tutkii ARCoren ja ARKitin ominaisuuksia, toimintoja ja sovelluksia tarjoten näkemyksiä kehittäjille, yrityksille ja kaikille AR:n tulevaisuudesta kiinnostuneille.

Mitä on lisätty todellisuus?

Lisätty todellisuus lisää digitaalista informaatiota todelliseen maailmaan, tehostaen havaintoamme ja vuorovaikutustamme ympäristömme kanssa. Toisin kuin virtuaalitodellisuus (VR), joka luo täysin keinotekoisen ympäristön, AR sekoittaa saumattomasti virtuaalisia elementtejä käyttäjän fyysiseen ympäristöön älypuhelinten, tablettien ja älylasien kaltaisten laitteiden kautta. Tämä tekee AR:stä helposti saavutettavan ja sovellettavan monenlaisissa tilanteissa pelaamisesta ja viihteestä koulutukseen ja teollisiin sovelluksiin.

ARCore: Googlen lisätyn todellisuuden alusta

ARCore on Googlen alusta lisätyn todellisuuden kokemusten rakentamiseen. Se antaa Android-laitteille mahdollisuuden ymmärtää ympäristöään ja olla vuorovaikutuksessa siinä olevan tiedon kanssa. ARCore käyttää kolmea avainteknologiaa:

Liikkeen seuranta: Puhelimen sijainnin ymmärtäminen suhteessa maailmaan. Tämä saavutetaan SLAM-teknologialla (simultaneous localization and mapping).
Ympäristön ymmärtäminen: Tasaisten pintojen, kuten pöytien ja lattioiden, koon ja sijainnin tunnistaminen. ARCore käyttää pintojen tunnistusta näiden pintojen paikantamiseen.
Valaistuksen arviointi: Ympäristön nykyisten valaistusolosuhteiden arviointi. Tämä mahdollistaa AR-objektien realistisen renderöinnin, jolloin ne sulautuvat saumattomasti todelliseen maailmaan.

ARCoren ominaisuudet ja kyvykkyydet

ARCore tarjoaa runsaasti ominaisuuksia ja API-rajapintoja, joita kehittäjät voivat hyödyntää luodakseen mukaansatempaavia AR-sovelluksia:

Näkymän ymmärtäminen: ARCore voi tunnistaa ja ymmärtää ympäristön geometriaa ja semantiikkaa, mikä antaa kehittäjille mahdollisuuden luoda realistisempia ja interaktiivisempia AR-kokemuksia.
Lisätyt kasvot: ARCore tukee kasvojen seurantaa ja renderöintiä, mikä mahdollistaa kasvofilttereiden, AR-avatarien ja muiden kasvoihin liittyvien AR-kokemusten luomisen.
Pilviankkurit: Pilviankkurit antavat käyttäjille mahdollisuuden jakaa ja säilyttää AR-kokemuksia useiden laitteiden ja sijaintien välillä. Tämä on erityisen hyödyllistä yhteistyöhön perustuvissa AR-sovelluksissa.
Pysyvät pilviankkurit: Pilviankkureiden päälle rakentuvat pysyvät ankkurit mahdollistavat ankkureiden tallentamisen pidemmäksi ajaksi, mikä sallii pysyvän virtuaalisen sisällön lisäämisen todelliseen maailmaan.
Geospatiaalinen API: Tämä API on suunniteltu sijoittamaan virtuaalisia objekteja käyttämällä todellista GPS-dataa ja Google Street View'sta saatua visuaalista tietoa. Geospatiaalinen API auttaa AR-sovelluksia tietämään laitteen sijainnin ja suunnan.
ARCore Depth API: Tämä ominaisuus käyttää liikkeestä syvyyden päättelevää algoritmia luodakseen syvyyskartan tavallisesta RGB-kameran kuvavirrasta. Tämä mahdollistaa virtuaalisten objektien realistisen vuorovaikutuksen ympäristön kanssa, jopa peittyen todellisten kohteiden taakse.

ARCoren käyttötapaukset ja sovellukset

ARCorea käytetään monilla eri teollisuudenaloilla ja sovelluksissa, mukaan lukien:

Pelaaminen ja viihde: AR-pelit, jotka lisäävät virtuaalisia hahmoja ja ympäristöjä todelliseen maailmaan luoden immersiivisiä ja interaktiivisia pelikokemuksia.
Vähittäiskauppa ja verkkokauppa: AR-sovellukset, joiden avulla asiakkaat voivat virtuaalisesti sovittaa vaatteita, esikatsella huonekaluja kodeissaan tai visualisoida tuotteita 3D-muodossa ennen ostopäätöstä. Esimerkiksi IKEA Place -sovellus antaa käyttäjien sijoittaa IKEA-huonekaluja virtuaalisesti kotiinsa.
Koulutus ja harjoittelu: AR-sovellukset, jotka tarjoavat interaktiivisia ja mukaansatempaavia oppimiskokemuksia, kuten 3D-malleja anatomisista rakenteista tai historiallisista kohteista.
Teollisuus ja valmistus: AR-työkalut, jotka auttavat teknikoita laitteiden kunnossapidossa, antavat vaiheittaisia ohjeita ja lisäävät kriittistä tietoa koneiden päälle.
Navigointi ja reititys: AR-sovellukset, jotka lisäävät reittiohjeita ja kiinnostavia kohteita todelliseen maailmaan, mikä helpottaa navigointia tuntemattomissa ympäristöissä.

ARKit: Applen lisätyn todellisuuden viitekehys

ARKit on Applen viitekehys lisätyn todellisuuden kokemusten rakentamiseen iOS-laitteille. Kuten ARCore, ARKit antaa iOS-laitteille mahdollisuuden ymmärtää ympäristöään ja olla vuorovaikutuksessa siinä olevan tiedon kanssa. ARKit perustuu myös samankaltaisiin avainteknologioihin, kuten:

Liikkeen seuranta: Samoin kuin ARCore, ARKit käyttää VIO-teknologiaa (visual inertial odometry) laitteen sijainnin ja suunnan seuraamiseen todellisessa maailmassa.
Ympäristön ymmärtäminen: ARKit voi tunnistaa ja ymmärtää tasaisia pintoja sekä tunnistaa kuvia ja objekteja.
Näkymän rekonstruktio: ARKit voi luoda 3D-verkon ympäristöstä, mikä mahdollistaa realistisempia ja immersiivisempiä AR-kokemuksia.

ARKitin ominaisuudet ja kyvykkyydet

ARKit tarjoaa kattavan joukon ominaisuuksia ja API-rajapintoja kehittäjille laadukkaiden AR-sovellusten luomiseksi:

Näkymän ymmärtäminen: ARKit tarjoaa vankat näkymän ymmärtämisen kyvyt, mukaan lukien pintojen, kuvien ja objektien tunnistamisen.
Ihmisten peittäminen (People Occlusion): ARKit voi tunnistaa ja segmentoida ihmisiä näkymässä, mikä mahdollistaa virtuaalisten objektien realistisen peittymisen heidän taakseen.
Liikkeenkaappaus: ARKit voi kaapata ihmisten liikkeitä näkymässä, mikä antaa kehittäjille mahdollisuuden luoda AR-avatareja ja liikeperusteisia AR-kokemuksia.
Yhteistyöistunnot: ARKit tukee yhteistyöhön perustuvia AR-kokemuksia, joiden avulla useat käyttäjät voivat olla vuorovaikutuksessa saman AR-sisällön kanssa reaaliajassa.
RealityKit: Applen viitekehys 3D-AR-kokemusten rakentamiseen, joka tarjoaa deklaratiivisen API-rajapinnan ja integraation Reality Composer -työkaluun AR-sisällön luomista ja muokkaamista varten.
Kohteiden seuranta: ARKit voi seurata todellisen maailman kohteita, mikä antaa kehittäjille mahdollisuuden luoda AR-kokemuksia, jotka on ankkuroitu tiettyihin kohteisiin ympäristössä.
Sijaintiankkurit: Mahdollistaa AR-kokemusten sitomisen tiettyihin maantieteellisiin sijainteihin käyttämällä GPS-, Wi-Fi- ja matkapuhelintornien tietoja. Tämä antaa kehittäjille mahdollisuuden luoda sijaintiin perustuvia AR-kokemuksia.

ARKitin käyttötapaukset ja sovellukset

ARKitia käytetään monenlaisissa sovelluksissa, mukaan lukien:

Pelaaminen ja viihde: AR-pelit, jotka hyödyntävät iPhonen kameraa ja antureita luodakseen immersiivisiä ja interaktiivisia pelikokemuksia.
Vähittäiskauppa ja verkkokauppa: AR-sovellukset, joiden avulla asiakkaat voivat virtuaalisesti sovittaa vaatteita, esikatsella huonekaluja kodeissaan tai visualisoida tuotteita 3D-muodossa ennen ostopäätöstä. Sephora Virtual Artist antaa käyttäjien sovittaa meikkejä virtuaalisesti.
Koulutus ja harjoittelu: AR-sovellukset, jotka tarjoavat interaktiivisia ja mukaansatempaavia oppimiskokemuksia, kuten 3D-malleja anatomisista rakenteista tai historiallisista esineistä.
Kodin kunnostus ja suunnittelu: AR-työkalut, joiden avulla käyttäjät voivat visualisoida remontteja, sijoittaa huonekaluja ja mitata tiloja kodeissaan.
Sosiaalinen media ja viestintä: AR-suodattimet ja -efektit, jotka parantavat sosiaalisen median julkaisuja ja videopuheluita.

ARCore vs. ARKit: Vertaileva analyysi

Vaikka ARCore ja ARKit jakavat yhteisen tavoitteen mahdollistaa lisätyn todellisuuden kokemuksia, niillä on erillisiä ominaisuuksia ja kyvykkyyksiä. Tässä on vertaileva analyysi näistä kahdesta alustasta:

Ominaisuus	ARCore	ARKit
Alustatuki	Android	iOS
Näkymän ymmärtäminen	Pintojen, kuvien ja objektien tunnistus	Pintojen, kuvien ja objektien tunnistus, näkymän rekonstruktio
Kasvojen seuranta	Augmented Faces API	Kasvojen seurantaominaisuudet sisäänrakennettu ARKit-kehykseen
Pilviankkurit	Cloud Anchors API	Yhteistyöistunnot (vastaava toiminnallisuus)
Kohteiden seuranta	Rajoitettu tuki	Vankat kohteiden seurantaominaisuudet
Kehitystyökalut	Android Studio, Unity, Unreal Engine	Xcode, Reality Composer, Unity, Unreal Engine

Alustan kattavuus: ARCore hyötyy Androidin laajemmasta maailmanlaajuisesta markkinaosuudesta, mikä tekee siitä saavutettavamman laajemmalle yleisölle. ARKit puolestaan rajoittuu Applen ekosysteemiin, joka on yleensä keskittynyt tietyille alueille ja demografioille.

Laitteisto-optimointi: ARKit on tiiviisti integroitu Applen laitteistoon, mikä mahdollistaa optimoidun suorituskyvyn ja pääsyn edistyneisiin ominaisuuksiin, kuten LiDAR-skanneriin uudemmissa laitteissa. ARCore tukeutuu laajempaan valikoimaan laitteistokokoonpanoja, mikä voi johtaa vaihteluihin suorituskyvyssä ja ominaisuuksien tuessa.

Ekosysteemi ja tuki: Molemmilla alustoilla on vankat ekosysteemit ja kehittäjätuki, aktiiviset yhteisöt, kattava dokumentaatio ja säännölliset päivitykset. Applen kehittäjäekosysteemiä pidetään kuitenkin usein kypsempänä ja paremmin rahoitettuna.

AR-sovellusten kehittäminen ARCorella ja ARKitillä

AR-sovellusten kehittäminen ARCorella ja ARKitillä sisältää useita keskeisiä vaiheita:

Kehitysympäristön pystyttäminen: Lataa ja asenna tarvittavat SDK:t, IDE:t ja kehitystyökalut valitsemallesi alustalle (Android Studio ARCorelle, Xcode ARKitille).
Uuden AR-projektin luominen: Luo uusi projekti valitsemassasi IDE:ssä ja määritä se AR-kehitystä varten.
AR-istunnon alustaminen: Alusta AR-istunto ja määritä se käyttämään sopivia ominaisuuksia, kuten pintojen, kuvien tai objektien tunnistusta.
AR-sisällön lisääminen: Tuo tai luo 3D-malleja, kuvia ja muita resursseja, jotka haluat lisätä todelliseen maailmaan.
Käyttäjän syötteen käsittely: Toteuta kosketuseleitä ja muita käyttäjän syötteen mekanismeja, jotta käyttäjät voivat olla vuorovaikutuksessa AR-sisällön kanssa.
Testaus ja virheenkorjaus: Testaa ja korjaa AR-sovelluksesi perusteellisesti oikeilla laitteilla varmistaaksesi, että se toimii odotetusti eri ympäristöissä.
Suorituskyvyn optimointi: Optimoi AR-sovelluksesi suorituskyky varmistaaksesi sujuvan ja reagoivan toiminnan, erityisesti heikomman tehon laitteilla.

Suositut kehitystyökalut ja viitekehykset

Unity: Monialustainen pelimoottori, joka tarjoaa visuaalisen editorin ja skriptaustyökalut AR-sovellusten luomiseen sekä ARCorelle että ARKitille.
Unreal Engine: Toinen suosittu pelimoottori, joka tarjoaa edistyneitä renderöintiominaisuuksia ja visuaalisia skriptaustyökaluja korkealaatuisten AR-kokemusten luomiseen.
SceneKit (ARKit): Applen natiivi 3D-grafiikkakehys, joka tarjoaa deklaratiivisen API-rajapinnan ja integraation Reality Composer -työkaluun AR-sisällön luomista ja muokkaamista varten.
RealityKit (ARKit): SceneKitin päälle rakennettu modernimpi viitekehys, joka on suunniteltu erityisesti AR:ää varten. Se sisältää ominaisuuksia, kuten fysiikan, spatiaalisen äänen ja monen käyttäjän verkkotoiminnallisuuden.
Android SDK (ARCore): Googlen natiivi SDK Android-sovellusten kehittämiseen, joka tarjoaa suoran pääsyn ARCoren API-rajapintoihin ja ominaisuuksiin.

Lisätyn todellisuuden tulevaisuus

Lisätty todellisuus on mullistamassa tapaamme olla vuorovaikutuksessa teknologian ja ympäröivän maailman kanssa. Laitteistojen ja ohjelmistojen kehittyessä voimme odottaa näkevämme entistä immersiivisempiä, interaktiivisempia ja käytännöllisempiä AR-sovelluksia eri teollisuudenaloilla.

Keskeiset trendit, jotka muovaavat AR:n tulevaisuutta

Laitteiston kehitys: Tehokkaampien ja energiatehokkaampien mobiililaitteiden kehitys sekä erillisten AR-lasien ja -kuulokkeiden yleistyminen mahdollistavat immersiivisempiä ja saumattomampia AR-kokemuksia.
Parannettu konenäkö: Konenäköalgoritmien ja koneoppimisen edistysaskeleet antavat AR-laitteille mahdollisuuden ymmärtää ympäristöä ja olla vuorovaikutuksessa sen kanssa paremmin, mikä johtaa realistisempiin ja intuitiivisempiin AR-kokemuksiin.
5G-yhteydet: 5G-verkkojen laaja käyttöönotto tarjoaa kaistanleveyden ja matalan viiveen, joita tarvitaan reaaliaikaisiin AR-sovelluksiin, kuten yhteistyöhön perustuvaan AR:ään ja etäapuun.
Reunalaskenta (Edge Computing): Reunalaskenta antaa AR-laitteille mahdollisuuden siirtää prosessointitehtäviä lähellä oleville palvelimille, mikä vähentää viivettä ja parantaa suorituskykyä, erityisesti monimutkaisissa AR-sovelluksissa.
Spatiaalinen tietojenkäsittely: AR:n, VR:n ja muiden teknologioiden yhdistyminen yhtenäiseksi spatiaaliseksi tietojenkäsittelyalustaksi luo uusia mahdollisuuksia immersiivisille ja interaktiivisille kokemuksille.
AR-pilvi: Jaettu digitaalinen esitys todellisesta maailmasta, joka mahdollistaa pysyviä ja yhteistyöhön perustuvia AR-kokemuksia.

Mahdollisia sovelluksia tulevina vuosina

Älykäs vähittäiskauppa: AR-pohjaiset ostoskokemukset, jotka tarjoavat henkilökohtaisia suosituksia, virtuaalisia sovituksia ja interaktiivista tuotetietoa.
Tehostettu koulutus: AR-pohjaiset oppimiskokemukset, jotka herättävät oppikirjat eloon, tarjoavat immersiivisiä simulaatioita ja helpottavat etäyhteistyötä.
Etäterveydenhuolto: AR-työkalut, jotka mahdollistavat etäkonsultaatiot, virtuaalisen koulutuksen ja avustetun kirurgian, parantaen terveydenhuollon saatavuutta syrjäisillä alueilla.
Teollinen automaatio: AR-sovellukset, jotka auttavat työntekijöitä monimutkaisissa tehtävissä, tarjoavat reaaliaikaista tietoa ja parantavat turvallisuutta teollisuusympäristöissä.
Älykkäät kaupungit: AR-kerrokset, jotka tarjoavat reaaliaikaista tietoa julkisesta liikenteestä, liikenneolosuhteista ja kiinnostavista kohteista kaupunkiympäristöissä.

Yhteenveto

ARCore ja ARKit muuttavat lisätyn todellisuuden kenttää ja antavat kehittäjille mahdollisuuden luoda innovatiivisia ja mukaansatempaavia kokemuksia monilla eri teollisuudenaloilla. AR-teknologian kehittyessä voimme odottaa näkevämme entistä mullistavampia sovelluksia, jotka muuttavat tapaamme olla vuorovaikutuksessa teknologian ja ympäröivän maailman kanssa. Olitpa sitten kehittäjä, yrityksen omistaja tai vain utelias teknologian tulevaisuudesta, nyt on aika tutustua lisätyn todellisuuden jännittäviin mahdollisuuksiin.

Tämä opas tarjoaa perustiedot ARCoresta ja ARKitistä. Jatko-oppiminen kehittäjädokumentaation, verkkokurssien ja kokeilun kautta on avainasemassa AR-kehityksen hallitsemisessa. AR:n tulevaisuus on valoisa, ja oikeilla työkaluilla ja tiedolla sinä voit olla osa sitä.