Rozšírená realita v plnej sile: Hĺbkový pohľad na ARCore a ARKit

Rozšírená realita (AR) sa rýchlo vyvíja z futuristického konceptu na hmatateľnú technológiu, ktorá ovplyvňuje rôzne odvetvia po celom svete. V popredí tejto transformácie stoja ARCore od spoločnosti Google a ARKit od spoločnosti Apple, popredné softvérové vývojové súpravy (SDK), ktoré umožňujú vývojárom vytvárať pohlcujúce a interaktívne AR zážitky na zariadeniach so systémom Android a iOS. Tento komplexný sprievodca skúma schopnosti, funkcie a aplikácie ARCore a ARKit a poskytuje poznatky pre vývojárov, podniky a všetkých, ktorí sa zaujímajú o budúcnosť AR.

Čo je rozšírená realita?

Rozšírená realita prekrýva digitálne informácie cez reálny svet, čím zlepšuje naše vnímanie a interakciu s okolím. Na rozdiel od virtuálnej reality (VR), ktorá vytvára úplne umelé prostredie, AR plynule spája virtuálne prvky s fyzickým prostredím používateľa prostredníctvom zariadení, ako sú smartfóny, tablety a inteligentné okuliare. To robí AR prístupnou a použiteľnou v širokej škále scenárov, od hier a zábavy až po vzdelávanie a priemyselné aplikácie.

ARCore: Platforma rozšírenej reality od Google

ARCore je platforma od spoločnosti Google na vytváranie zážitkov v rozšírenej realite. Umožňuje zariadeniam so systémom Android porozumieť svojmu prostrediu a interagovať s informáciami v ňom. ARCore používa tri kľúčové technológie:

• Sledovanie pohybu: Pochopenie polohy telefónu vo vzťahu k svetu. Dosahuje sa to pomocou technológie simultánnej lokalizácie a mapovania (SLAM).
• Pochopenie prostredia: Detekcia veľkosti a polohy rovných povrchov, ako sú stoly a podlahy. ARCore používa detekciu rovín na identifikáciu týchto povrchov.
• Odhad osvetlenia: Odhad aktuálnych svetelných podmienok v prostredí. To umožňuje realistické vykresľovanie AR objektov, ktoré sa plynule prelínajú s reálnym svetom.

Funkcie a schopnosti ARCore

ARCore ponúka bohatú sadu funkcií a API, ktoré môžu vývojári využiť na vytváranie pútavých AR aplikácií:

• Pochopenie scény: ARCore dokáže detegovať a porozumieť geometrii a sémantike prostredia, čo umožňuje vývojárom vytvárať realistickejšie a interaktívnejšie AR zážitky.
• Augmented Faces: ARCore podporuje sledovanie a vykresľovanie tváre, čo umožňuje vývojárom vytvárať tvárové filtre, AR avatary a ďalšie AR zážitky spojené s tvárou.
• Cloud Anchors: Cloud Anchors (cloudové kotvy) umožňujú používateľom zdieľať a uchovávať AR zážitky na viacerých zariadeniach a miestach. Je to obzvlášť užitočné pre kolaboratívne AR aplikácie.
• Persistent Cloud Anchors: Nadväzujúc na Cloud Anchors, perzistentné kotvy umožňujú ukladať kotvy na dlhšiu dobu, čo umožňuje permanentný virtuálny obsah prekrytý cez reálny svet.
• Geospatial API: Toto API je navrhnuté na umiestňovanie virtuálnych objektov pomocou reálnych GPS dát a vizuálnych informácií získaných z Google Street View. Geospatial API pomáha AR aplikáciám poznať polohu a orientáciu zariadenia.
• ARCore Depth API: Táto funkcia využíva algoritmus hĺbky z pohybu na vytvorenie hĺbkovej mapy zo štandardného RGB obrazu kamery. To umožňuje virtuálnym objektom realisticky interagovať s prostredím, dokonca aj prekrývať sa za reálnymi objektmi.

Prípady použitia a aplikácie ARCore

ARCore sa používa v rôznych odvetviach a aplikáciách, vrátane:

• Hry a zábava: AR hry, ktoré prekrývajú virtuálne postavy a prostredia cez reálny svet, čím vytvárajú pohlcujúce a interaktívne herné zážitky.
• Maloobchod a e-commerce: AR aplikácie, ktoré umožňujú zákazníkom virtuálne si vyskúšať oblečenie, prezrieť si nábytok vo svojich domovoch alebo vizualizovať produkty v 3D pred nákupom. Napríklad aplikácia IKEA Place umožňuje používateľom virtuálne umiestniť nábytok IKEA do svojich domovov.
• Vzdelávanie a školenia: AR aplikácie, ktoré poskytujú interaktívne a pútavé vzdelávacie zážitky, ako sú 3D modely anatomických štruktúr alebo historických miest.
• Priemysel a výroba: AR nástroje, ktoré pomáhajú technikom pri údržbe zariadení, poskytujú podrobné pokyny a prekrývajú dôležité informácie na strojoch.
• Navigácia a orientácia: AR aplikácie, ktoré prekrývajú navigačné pokyny a zaujímavé miesta cez reálny svet, čím uľahčujú orientáciu v neznámom prostredí.

ARKit: Framework rozšírenej reality od Apple

ARKit je framework od spoločnosti Apple na vytváranie zážitkov v rozšírenej realite na zariadeniach so systémom iOS. Podobne ako ARCore, ARKit umožňuje zariadeniam iOS porozumieť svojmu prostrediu a interagovať s informáciami v ňom. ARKit sa tiež spolieha na podobné kľúčové technológie, vrátane:

• Sledovanie pohybu: Podobne ako ARCore, ARKit používa vizuálnu inerciálnu odometriu (VIO) na sledovanie polohy a orientácie zariadenia v reálnom svete.
• Pochopenie prostredia: ARKit dokáže detegovať a porozumieť rovným povrchom, ako aj rozpoznávať obrázky a objekty.
• Rekonštrukcia scény: ARKit dokáže vytvoriť 3D sieť prostredia, čo umožňuje realistickejšie a pohlcujúcejšie AR zážitky.

Funkcie a schopnosti ARKit

ARKit ponúka komplexnú sadu funkcií a API pre vývojárov na vytváranie vysokokvalitných AR aplikácií:

• Pochopenie scény: ARKit poskytuje robustné schopnosti porozumenia scény, vrátane detekcie rovín, rozpoznávania obrázkov a rozpoznávania objektov.
• Prekrývanie osôb: ARKit dokáže detegovať a segmentovať osoby v scéne, čo umožňuje virtuálnym objektom realisticky sa prekrývať za nimi.
• Snímanie pohybu: ARKit dokáže snímať pohyby osôb v scéne, čo umožňuje vývojárom vytvárať AR avatary a AR zážitky založené na pohybe.
• Kolaboratívne relácie: ARKit podporuje kolaboratívne AR zážitky, ktoré umožňujú viacerým používateľom interagovať s rovnakým AR obsahom v reálnom čase.
• RealityKit: Framework od Apple na vytváranie 3D AR zážitkov, ktorý poskytuje deklaratívne API a integráciu s Reality Composer na vytváranie a úpravu AR obsahu.
• Sledovanie objektov: ARKit dokáže sledovať objekty v reálnom svete, čo umožňuje vývojárom vytvárať AR zážitky, ktoré sú ukotvené na konkrétnych objektoch v prostredí.
• Location Anchors (geografické kotvy): Umožňuje viazať AR zážitky na konkrétne geografické polohy pomocou GPS, Wi-Fi a dát z mobilných sietí. To umožňuje vývojárom vytvárať AR zážitky založené na polohe.

Prípady použitia a aplikácie ARKit

ARKit sa používa v širokej škále aplikácií, vrátane:

• Hry a zábava: AR hry, ktoré využívajú kameru a senzory iPhonu na vytváranie pohlcujúcich a interaktívnych herných zážitkov.
• Maloobchod a e-commerce: AR aplikácie, ktoré umožňujú zákazníkom virtuálne si vyskúšať oblečenie, prezrieť si nábytok vo svojich domovoch alebo vizualizovať produkty v 3D pred nákupom. Sephora Virtual Artist umožňuje používateľom virtuálne si vyskúšať make-up.
• Vzdelávanie a školenia: AR aplikácie, ktoré poskytujú interaktívne a pútavé vzdelávacie zážitky, ako sú 3D modely anatomických štruktúr alebo historických artefaktov.
• Vylepšovanie domácnosti a dizajn: AR nástroje, ktoré umožňujú používateľom vizualizovať renovácie, umiestňovať nábytok a merať priestory vo svojich domovoch.
• Sociálne médiá a komunikácia: AR filtre a efekty, ktoré vylepšujú príspevky na sociálnych médiách a videohovory.

ARCore vs. ARKit: Porovnávacia analýza

Hoci ARCore a ARKit majú spoločný cieľ umožniť zážitky v rozšírenej realite, majú odlišné funkcie a schopnosti. Tu je porovnávacia analýza oboch platforiem:

Funkcia	ARCore	ARKit
Podpora platforiem	Android	iOS
Pochopenie scény	Detekcia rovín, rozpoznávanie obrázkov, rozpoznávanie objektov	Detekcia rovín, rozpoznávanie obrázkov, rozpoznávanie objektov, rekonštrukcia scény
Sledovanie tváre	Augmented Faces API	Funkcie sledovania tváre zabudované v ARKit
Cloudové kotvy	Cloud Anchors API	Kolaboratívne relácie (podobná funkcionalita)
Sledovanie objektov	Obmedzená podpora	Robustné schopnosti sledovania objektov
Vývojárske nástroje	Android Studio, Unity, Unreal Engine	Xcode, Reality Composer, Unity, Unreal Engine

Dosah platformy: ARCore ťaží z väčšieho globálneho trhového podielu Androidu, čo ho robí prístupným pre širšie publikum. ARKit je na druhej strane obmedzený na ekosystém spoločnosti Apple, ktorý má tendenciu byť sústredený v špecifických regiónoch a demografických skupinách.

Hardvérová optimalizácia: ARKit je úzko integrovaný s hardvérom spoločnosti Apple, čo umožňuje optimalizovaný výkon a prístup k pokročilým funkciám, ako je LiDAR na novších zariadeniach. ARCore sa spolieha na širšiu škálu hardvérových konfigurácií, čo môže viesť k rozdielom vo výkone a podpore funkcií.

Ekosystém a podpora: Obe platformy majú robustné ekosystémy a podporu pre vývojárov, s aktívnymi komunitami, komplexnou dokumentáciou a pravidelnými aktualizáciami. Ekosystém vývojárov spoločnosti Apple je však často považovaný za vyspelejší a lepšie financovaný.

Vývoj AR aplikácií s ARCore a ARKit

Vývoj AR aplikácií s ARCore a ARKit zahŕňa niekoľko kľúčových krokov:

1. Nastavenie vývojového prostredia: Stiahnite si a nainštalujte potrebné SDK, IDE a vývojárske nástroje pre vami zvolenú platformu (Android Studio pre ARCore, Xcode pre ARKit).
2. Vytvorenie nového AR projektu: Vytvorte nový projekt vo vami zvolenom IDE a nakonfigurujte ho pre vývoj AR.
3. Inicializácia AR relácie: Inicializujte AR reláciu a nakonfigurujte ju na použitie príslušných funkcií, ako je detekcia rovín, rozpoznávanie obrázkov alebo sledovanie objektov.
4. Pridanie AR obsahu: Importujte alebo vytvorte 3D modely, obrázky a ďalšie aktíva, ktoré chcete prekryť cez reálny svet.
5. Spracovanie používateľského vstupu: Implementujte dotykové gestá a ďalšie mechanizmy používateľského vstupu, aby používatelia mohli interagovať s AR obsahom.
6. Testovanie a ladenie: Dôkladne otestujte a odlaďte vašu AR aplikáciu na reálnych zariadeniach, aby ste sa uistili, že funguje podľa očakávaní v rôznych prostrediach.
7. Optimalizácia výkonu: Optimalizujte výkon vašej AR aplikácie, aby ste zabezpečili plynulé a responzívne správanie, najmä na menej výkonných zariadeniach.

Populárne vývojárske nástroje a frameworky

• Unity: Multiplatformový herný engine, ktorý poskytuje vizuálny editor a skriptovacie nástroje na vytváranie AR aplikácií pre ARCore aj ARKit.
• Unreal Engine: Ďalší populárny herný engine, ktorý ponúka pokročilé možnosti vykresľovania a vizuálne skriptovacie nástroje na vytváranie vysoko verných AR zážitkov.
• SceneKit (ARKit): Natívny 3D grafický framework od Apple, ktorý poskytuje deklaratívne API a integráciu s Reality Composer na vytváranie a úpravu AR obsahu.
• RealityKit (ARKit): Modernejší framework postavený na SceneKit, navrhnutý špeciálne pre AR. Zahŕňa funkcie ako fyzika, priestorový zvuk a sieťová komunikácia medzi viacerými zariadeniami.
• Android SDK (ARCore): Natívne SDK od Google na vývoj aplikácií pre Android, ktoré poskytuje priamy prístup k API a funkciám ARCore.

Budúcnosť rozšírenej reality

Rozšírená realita je pripravená zrevolucionizovať spôsob, akým interagujeme s technológiou a svetom okolo nás. Ako sa hardvér a softvér neustále vyvíjajú, môžeme očakávať, že sa objavia ešte pohlcujúcejšie, interaktívnejšie a praktickejšie AR aplikácie v rôznych odvetviach.

Kľúčové trendy formujúce budúcnosť AR

• Pokroky v hardvéri: Vývoj výkonnejších a energeticky úspornejších mobilných zariadení, ako aj vznik špecializovaných AR okuliarov a headsetov, umožní pohlcujúcejšie a plynulejšie AR zážitky.
• Zlepšené počítačové videnie: Pokroky v algoritmoch počítačového videnia a strojovom učení umožnia AR zariadeniam lepšie rozumieť a interagovať s prostredím, čo povedie k realistickejším a intuitívnejším AR zážitkom.
• 5G konektivita: Rozšírené prijatie 5G sietí poskytne šírku pásma a nízku latenciu potrebnú pre AR aplikácie v reálnom čase, ako sú kolaboratívna AR a vzdialená asistencia.
• Edge Computing: Edge computing umožní AR zariadeniam presunúť výpočtové úlohy na blízke servery, čím sa zníži latencia a zlepší výkon, najmä pri zložitých AR aplikáciách.
• Priestorové výpočty: Konvergencia AR, VR a ďalších technológií do jednotnej platformy priestorových výpočtov vytvorí nové príležitosti pre pohlcujúce a interaktívne zážitky.
• AR Cloud: Zdieľaná digitálna reprezentácia reálneho sveta, ktorá umožňuje perzistentné a kolaboratívne AR zážitky.

Potenciálne aplikácie v nasledujúcich rokoch

• Inteligentný maloobchod: Nákupné zážitky poháňané AR, ktoré poskytujú personalizované odporúčania, virtuálne skúšanie a interaktívne informácie o produktoch.
• Vylepšené vzdelávanie: Vzdelávacie zážitky založené na AR, ktoré oživujú učebnice, poskytujú pohlcujúce simulácie a uľahčujú vzdialenú spoluprácu.
• Vzdialená zdravotná starostlivosť: AR nástroje, ktoré umožňujú vzdialené konzultácie, virtuálne školenia a asistovanú chirurgiu, čím zlepšujú prístup k zdravotnej starostlivosti v odľahlých oblastiach.
• Priemyselná automatizácia: AR aplikácie, ktoré pomáhajú pracovníkom so zložitými úlohami, poskytujú informácie v reálnom čase a zvyšujú bezpečnosť v priemyselných prostrediach.
• Inteligentné mestá: AR prekrytia, ktoré poskytujú informácie v reálnom čase o verejnej doprave, dopravných podmienkach a zaujímavých miestach v mestskom prostredí.

Záver

ARCore a ARKit menia prostredie rozšírenej reality a umožňujú vývojárom vytvárať inovatívne a pútavé zážitky v širokej škále odvetví. S pokračujúcim pokrokom v technológii AR môžeme očakávať, že sa objavia ešte transformačnejšie aplikácie, ktoré zmenia spôsob, akým interagujeme s technológiou a svetom okolo nás. Či už ste vývojár, majiteľ firmy alebo jednoducho zvedavý na budúcnosť technológií, teraz je ten správny čas preskúmať vzrušujúce možnosti rozšírenej reality.

Tento sprievodca poskytuje základné pochopenie ARCore a ARKit. Ďalšie vzdelávanie prostredníctvom dokumentácie pre vývojárov, online kurzov a experimentovania bude kľúčom k zvládnutiu vývoja AR. Budúcnosť AR je svetlá a so správnymi nástrojmi a znalosťami môžete byť jej súčasťou.