Paplašinātās realitātes atklāsmes: padziļināts ieskats ARCore un ARKit

Paplašinātā realitāte (AR) strauji attīstās no futūristiska koncepta par taustāmu tehnoloģiju, kas ietekmē dažādas nozares visā pasaulē. Šīs transformācijas priekšgalā ir Google ARCore un Apple ARKit — vadošie programmatūras izstrādes komplekti (SDK), kas dod iespēju izstrādātājiem radīt aizraujošu un interaktīvu AR pieredzi attiecīgi Android un iOS ierīcēs. Šis visaptverošais ceļvedis pēta ARCore un ARKit iespējas, funkcijas un pielietojumus, sniedzot ieskatu izstrādātājiem, uzņēmumiem un ikvienam, kas interesējas par AR nākotni.

Kas ir paplašinātā realitāte?

Paplašinātā realitāte pārklāj digitālo informāciju pār reālo pasauli, uzlabojot mūsu uztveri un mijiedarbību ar apkārtējo vidi. Atšķirībā no virtuālās realitātes (VR), kas rada pilnībā mākslīgu vidi, AR nemanāmi sapludina virtuālos elementus ar lietotāja fizisko vidi, izmantojot tādas ierīces kā viedtālruņus, planšetdatorus un viedās brilles. Tas padara AR pieejamu un pielietojamu plašā scenāriju klāstā, sākot no spēlēm un izklaides līdz izglītībai un rūpnieciskiem pielietojumiem.

ARCore: Google paplašinātās realitātes platforma

ARCore ir Google platforma paplašinātās realitātes pieredzes veidošanai. Tā ļauj Android ierīcēm izprast savu vidi un mijiedarboties ar tajā esošo informāciju. ARCore izmanto trīs galvenās tehnoloģijas:

Kustības izsekošana: Tālruņa pozīcijas izpratne attiecībā pret pasauli. Tas tiek panākts, izmantojot vienlaicīgas lokalizācijas un kartēšanas (SLAM) tehnoloģiju.
Vides izpratne: Plakano virsmu, piemēram, galdu un grīdu, izmēra un atrašanās vietas noteikšana. ARCore izmanto plakņu noteikšanu, lai identificētu šīs virsmas.
Gaismas novērtēšana: Vides pašreizējo apgaismojuma apstākļu novērtēšana. Tas ļauj reālistiski atveidot AR objektus, nemanāmi saplūstot ar reālo pasauli.

ARCore funkcijas un iespējas

ARCore piedāvā bagātīgu funkciju un API klāstu, ko izstrādātāji var izmantot, lai radītu pārliecinošas AR lietotnes:

Ainas izpratne: ARCore spēj noteikt un izprast vides ģeometriju un semantiku, ļaujot izstrādātājiem radīt reālistiskākas un interaktīvākas AR pieredzes.
Paplašinātās sejas: ARCore atbalsta sejas izsekošanu un atveidošanu, ļaujot izstrādātājiem radīt sejas filtrus, AR iemiesojumus un citas sejas AR pieredzes.
Mākoņa enkuri: Mākoņa enkuri ļauj lietotājiem koplietot un saglabāt AR pieredzes vairākās ierīcēs un vietās. Tas ir īpaši noderīgi sadarbības AR lietotnēm.
Pastāvīgie mākoņa enkuri: Balstoties uz mākoņa enkuriem, pastāvīgie enkuri ļauj saglabāt enkurus uz ilgāku laiku, nodrošinot pastāvīgu virtuālo saturu, kas pārklāts pār reālo pasauli.
Ģeotelpiskais API: Šis API ir paredzēts virtuālu objektu novietošanai, izmantojot reālās pasaules GPS datus un vizuālo informāciju, kas iegūta no Google Street View. Ģeotelpiskais API palīdz AR lietotnēm uzzināt ierīces atrašanās vietu un orientāciju.
ARCore dziļuma API: Šī funkcija izmanto dziļuma no kustības algoritmu, lai izveidotu dziļuma karti no standarta RGB kameras plūsmas. Tas ļauj virtuālajiem objektiem reālistiski mijiedarboties ar vidi, pat aizsedzoties aiz reālās pasaules objektiem.

ARCore lietošanas gadījumi un pielietojumi

ARCore tiek izmantots dažādās nozarēs un lietojumprogrammās, tostarp:

Spēles un izklaide: AR spēles, kas pārklāj virtuālus varoņus un vidi pār reālo pasauli, radot aizraujošu un interaktīvu spēļu pieredzi.
Mazumtirdzniecība un e-komercija: AR lietotnes, kas ļauj klientiem virtuāli pielaikot drēbes, priekšskatīt mēbeles savās mājās vai vizualizēt produktus 3D formātā pirms pirkuma veikšanas. Piemēram, IKEA Place lietotne ļauj lietotājiem virtuāli novietot IKEA mēbeles savās mājās.
Izglītība un apmācība: AR lietojumprogrammas, kas nodrošina interaktīvu un saistošu mācību pieredzi, piemēram, anatomisko struktūru vai vēsturisku vietu 3D modeļus.
Rūpniecība un ražošana: AR rīki, kas palīdz tehniķiem veikt iekārtu apkopi, sniedz soli pa solim instrukcijas un pārklāj svarīgu informāciju pār mašīnām.
Navigācija un ceļa meklēšana: AR lietotnes, kas pārklāj norādes un interešu punktus pār reālo pasauli, atvieglojot navigāciju nepazīstamās vidēs.

ARKit: Apple paplašinātās realitātes ietvars

ARKit ir Apple ietvars paplašinātās realitātes pieredzes veidošanai iOS ierīcēs. Līdzīgi kā ARCore, ARKit ļauj iOS ierīcēm izprast savu vidi un mijiedarboties ar tajā esošo informāciju. ARKit arī balstās uz līdzīgām galvenajām tehnoloģijām, tostarp:

Kustības izsekošana: Līdzīgi kā ARCore, ARKit izmanto vizuāli inerciālo odometriju (VIO), lai izsekotu ierīces pozīciju un orientāciju reālajā pasaulē.
Vides izpratne: ARKit spēj noteikt un izprast plakanas virsmas, kā arī atpazīt attēlus un objektus.
Ainas rekonstrukcija: ARKit spēj izveidot vides 3D tīklu (mesh), nodrošinot reālistiskāku un aizraujošāku AR pieredzi.

ARKit funkcijas un iespējas

ARKit piedāvā visaptverošu funkciju un API klāstu izstrādātājiem, lai radītu augstas kvalitātes AR lietotnes:

Ainas izpratne: ARKit nodrošina spēcīgas ainas izpratnes iespējas, tostarp plakņu noteikšanu, attēlu atpazīšanu un objektu atpazīšanu.
Cilvēku aizsegšana: ARKit spēj noteikt un segmentēt cilvēkus ainā, ļaujot virtuāliem objektiem reālistiski aizsegties aiz viņiem.
Kustību tveršana: ARKit spēj tvert cilvēku kustības ainā, ļaujot izstrādātājiem radīt AR iemiesojumus un uz kustībām balstītas AR pieredzes.
Sadarbības sesijas: ARKit atbalsta sadarbības AR pieredzes, ļaujot vairākiem lietotājiem reāllaikā mijiedarboties ar to pašu AR saturu.
RealityKit: Apple ietvars 3D AR pieredzes veidošanai, nodrošinot deklaratīvu API un integrāciju ar Reality Composer, lai radītu un rediģētu AR saturu.
Objektu izsekošana: ARKit spēj izsekot reālās pasaules objektus, ļaujot izstrādātājiem radīt AR pieredzes, kas ir piesaistītas konkrētiem objektiem vidē.
Atrašanās vietas enkuri: Ļauj piesaistīt AR pieredzes konkrētām ģeogrāfiskām atrašanās vietām, izmantojot GPS, Wi-Fi un mobilo sakaru torņu datus. Tas ļauj izstrādātājiem radīt uz atrašanās vietu balstītas AR pieredzes.

ARKit lietošanas gadījumi un pielietojumi

ARKit tiek izmantots plašā lietojumprogrammu klāstā, tostarp:

Spēles un izklaide: AR spēles, kas izmanto iPhone kameru un sensorus, lai radītu aizraujošu un interaktīvu spēļu pieredzi.
Mazumtirdzniecība un e-komercija: AR lietotnes, kas ļauj klientiem virtuāli pielaikot drēbes, priekšskatīt mēbeles savās mājās vai vizualizēt produktus 3D formātā pirms pirkuma veikšanas. Sephora Virtual Artist ļauj lietotājiem virtuāli izmēģināt kosmētiku.
Izglītība un apmācība: AR lietojumprogrammas, kas nodrošina interaktīvu un saistošu mācību pieredzi, piemēram, anatomisko struktūru vai vēsturisku artefaktu 3D modeļus.
Mājokļa uzlabošana un dizains: AR rīki, kas ļauj lietotājiem vizualizēt remontdarbus, izvietot mēbeles un izmērīt telpas savās mājās.
Sociālie mediji un komunikācija: AR filtri un efekti, kas uzlabo sociālo mediju ierakstus un videozvanus.

ARCore pret ARKit: salīdzinošā analīze

Lai gan ARCore un ARKit mērķis ir viens – nodrošināt paplašinātās realitātes pieredzi, tām ir atšķirīgas funkcijas un iespējas. Šeit ir abu platformu salīdzinošā analīze:

Funkcija	ARCore	ARKit
Platformas atbalsts	Android	iOS
Ainas izpratne	Plakņu noteikšana, attēlu atpazīšana, objektu atpazīšana	Plakņu noteikšana, attēlu atpazīšana, objektu atpazīšana, ainas rekonstrukcija
Sejas izsekošana	Augmented Faces API	Sejas izsekošanas iespējas iebūvētas ARKit
Mākoņa enkuri	Cloud Anchors API	Sadarbības sesijas (līdzīga funkcionalitāte)
Objektu izsekošana	Ierobežots atbalsts	Spēcīgas objektu izsekošanas iespējas
Izstrādes rīki	Android Studio, Unity, Unreal Engine	Xcode, Reality Composer, Unity, Unreal Engine

Platformas sasniedzamība: ARCore priekšrocība ir Android plašākā globālā tirgus daļa, kas padara to pieejamu plašākai auditorijai. Savukārt ARKit ir ierobežots ar Apple ekosistēmu, kas parasti ir koncentrēta noteiktos reģionos un demogrāfiskajās grupās.

Aparatūras optimizācija: ARKit ir cieši integrēts ar Apple aparatūru, kas nodrošina optimizētu veiktspēju un piekļuvi uzlabotām funkcijām, piemēram, LiDAR jaunākajās ierīcēs. ARCore paļaujas uz plašāku aparatūras konfigurāciju klāstu, kas var radīt atšķirības veiktspējā un funkciju atbalstā.

Ekosistēma un atbalsts: Abām platformām ir spēcīgas ekosistēmas un izstrādātāju atbalsts ar aktīvām kopienām, visaptverošu dokumentāciju un regulāriem atjauninājumiem. Tomēr Apple izstrādātāju ekosistēma bieži tiek uzskatīta par nobriedušāku un labāk finansētu.

AR lietotņu izstrāde ar ARCore un ARKit

AR lietotņu izstrāde ar ARCore un ARKit ietver vairākus galvenos soļus:

Izstrādes vides iestatīšana: Lejupielādējiet un instalējiet nepieciešamos SDK, IDE un izstrādes rīkus savai izvēlētajai platformai (Android Studio priekš ARCore, Xcode priekš ARKit).
Jauna AR projekta izveide: Izveidojiet jaunu projektu savā izvēlētajā IDE un konfigurējiet to AR izstrādei.
AR sesijas inicializēšana: Inicializējiet AR sesiju un konfigurējiet to, lai izmantotu atbilstošās funkcijas, piemēram, plakņu noteikšanu, attēlu atpazīšanu vai objektu izsekošanu.
AR satura pievienošana: Importējiet vai izveidojiet 3D modeļus, attēlus un citus resursus, ko vēlaties pārklāt pār reālo pasauli.
Lietotāja ievades apstrāde: Ieviesiet pieskārienu žestus un citus lietotāja ievades mehānismus, lai ļautu lietotājiem mijiedarboties ar AR saturu.
Testēšana un atkļūdošana: Rūpīgi testējiet un atkļūdojiet savu AR lietotni reālās ierīcēs, lai nodrošinātu, ka tā darbojas kā paredzēts dažādās vidēs.
Veiktspējas optimizēšana: Optimizējiet savas AR lietotnes veiktspēju, lai nodrošinātu vienmērīgu un atsaucīgu darbību, īpaši zemākas klases ierīcēs.

Populāri izstrādes rīki un ietvari

Unity: Starp-platformu spēļu dzinējs, kas nodrošina vizuālo redaktoru un skriptu rīkus AR lietotņu veidošanai gan ARCore, gan ARKit.
Unreal Engine: Vēl viens populārs spēļu dzinējs, kas piedāvā uzlabotas renderēšanas iespējas un vizuālos skriptu rīkus augstas precizitātes AR pieredzes radīšanai.
SceneKit (ARKit): Apple vietējais 3D grafikas ietvars, kas nodrošina deklaratīvu API un integrāciju ar Reality Composer, lai radītu un rediģētu AR saturu.
RealityKit (ARKit): Modernāks ietvars, kas balstīts uz SceneKit un īpaši izstrādāts AR. Tas ietver tādas funkcijas kā fizika, telpiskā audio un vairāku lietotāju tīklošana.
Android SDK (ARCore): Google vietējais SDK Android lietotņu izstrādei, nodrošinot tiešu piekļuvi ARCore API un funkcijām.

Paplašinātās realitātes nākotne

Paplašinātā realitāte ir gatava revolucionizēt veidu, kā mēs mijiedarbojamies ar tehnoloģijām un apkārtējo pasauli. Tā kā aparatūra un programmatūra turpina attīstīties, mēs varam sagaidīt vēl aizraujošākas, interaktīvākas un praktiskākas AR lietotnes dažādās nozarēs.

Galvenās tendences, kas veido AR nākotni

Aparatūras sasniegumi: Jaudīgāku un energoefektīvāku mobilo ierīču izstrāde, kā arī specializētu AR briļļu un austiņu parādīšanās ļaus radīt aizraujošāku un nemanāmāku AR pieredzi.
Uzlabota datorredze: Datorredzes algoritmu un mašīnmācīšanās attīstība ļaus AR ierīcēm labāk izprast un mijiedarboties ar vidi, radot reālistiskāku un intuitīvāku AR pieredzi.
5G savienojamība: Plaša 5G tīklu ieviešana nodrošinās joslas platumu un zemu latentāti, kas nepieciešama reāllaika AR lietotnēm, piemēram, sadarbības AR un attālinātai palīdzībai.
Malas skaitļošana: Malas skaitļošana ļaus AR ierīcēm pārsūtīt apstrādes uzdevumus uz tuvējiem serveriem, samazinot latentāti un uzlabojot veiktspēju, īpaši sarežģītām AR lietotnēm.
Telpiskā skaitļošana: AR, VR un citu tehnoloģiju konverģence vienotā telpiskās skaitļošanas platformā radīs jaunas iespējas aizraujošai un interaktīvai pieredzei.
AR mākonis: Koplietojama digitāla reālās pasaules reprezentācija, lai nodrošinātu pastāvīgas un sadarbības AR pieredzes.

Potenciālie pielietojumi nākamajos gados

Viedā mazumtirdzniecība: AR balstīta iepirkšanās pieredze, kas sniedz personalizētus ieteikumus, virtuālu pielaikošanu un interaktīvu produktu informāciju.
Uzlabota izglītība: AR balstīta mācību pieredze, kas atdzīvina mācību grāmatas, nodrošina aizraujošas simulācijas un veicina attālinātu sadarbību.
Attālinātā veselības aprūpe: AR rīki, kas nodrošina attālinātas konsultācijas, virtuālu apmācību un asistētu ķirurģiju, uzlabojot piekļuvi veselības aprūpei attālos apgabalos.
Rūpnieciskā automatizācija: AR lietotnes, kas palīdz darbiniekiem veikt sarežģītus uzdevumus, sniedz reāllaika informāciju un uzlabo drošību rūpnieciskā vidē.
Viedās pilsētas: AR pārklājumi, kas sniedz reāllaika informāciju par sabiedrisko transportu, satiksmes apstākļiem un interešu punktiem pilsētvidē.

Nobeigums

ARCore un ARKit pārveido paplašinātās realitātes ainavu, dodot iespēju izstrādātājiem radīt inovatīvas un saistošas pieredzes plašā nozaru klāstā. Tā kā AR tehnoloģija turpina attīstīties, mēs varam sagaidīt vēl vairāk transformējošu lietotņu parādīšanos, kas mainīs veidu, kā mēs mijiedarbojamies ar tehnoloģijām un apkārtējo pasauli. Neatkarīgi no tā, vai esat izstrādātājs, uzņēmuma īpašnieks vai vienkārši zinātkārs par tehnoloģiju nākotni, tagad ir īstais laiks izpētīt paplašinātās realitātes aizraujošās iespējas.

Šis ceļvedis sniedz pamatzināšanas par ARCore un ARKit. Turpmāka mācīšanās, izmantojot izstrādātāju dokumentāciju, tiešsaistes kursus un eksperimentēšanu, būs galvenais, lai apgūtu AR izstrādi. AR nākotne ir gaiša, un ar pareizajiem rīkiem un zināšanām jūs varat būt daļa no tās.