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ARKit 档翻译
Apple 原地址:https://developer.apple.com/arkit/
iOS 11 引入 ARKit,这是个全新的框架,允许开发者轻松地为 iPhone 和 iPad 创建与伦比
的增强现实体验。通过将虚拟对象和虚拟信息同户周围的环境相互融合,ARKit 使得应跳出
屏幕的限制,让它们能够以全新的式与现实世界进交互。
基础技术
视觉惯性程计
ARKit 使视觉惯性程计 (Visual Inertial Odometry, VIO) 来精准追踪周围的世界。VIO 将摄像
头的传感器数据同 Core Motion 数据进融合。这两种数据允许设备能够精度地感测设备在房
间内的动作,且需额外校准。
场景识别与光亮估
借助 ARKit,iPhone 和 iPad 可以分析相机界中所呈现的场景,并在房间当中寻找平。
ARKit 不仅可以检测诸如桌和地板之类的平,还可以在较特征点 (feature points) 上追踪
和放置对象。ARKit 还摄像头传感器来估算场景当中的可光总亮度,并为虚拟对象添加符
合环境照明的光。
性能硬件与渲染优化
ARKit 运在 Apple A9 和 A10 处器上。这些处器能够为 ARKit 提供突破性的性能,从可
以实现快速场景识别,并且还可以让您基于现实世界场景,来构建详细并引注的虚拟内容。
您可以 Metal、Scenekit 以及诸如 Unity、虚幻引擎之类的第三具,来对 ARKit 进优
化。
ARKit 概述
> ARKit 将 iOS 设备的摄像头和设备动作检测 (Motion) 功能,集成到您的应或者游戏当中,从
为户提供增强现实体验。
所谓的增强现实 (Augmented Reality, AR),指的是向设备摄像头产的实时动态视图中,添加
2D 或者 3D 元素,然后某种法让这些元素看起来就处于现实世界当中,所产种户体
验。ARKit 提供设备动作追踪、相机场景捕获和级场景处,并让 AR 元素的展变得极为
,从简化建立 AR 户体验的作难度。
潭州教育
么是增强现实?
> 探索 AR 的概、特性,以及解构建优秀 AR 场景的最佳实践。
概览
对于所有的 AR 场景,最基本要求是:创建并追踪现实空间和虚拟空间之间的关系,其中,
现实空间是户所处的世界,虚拟空间是可对可视化内容进建模的世界,这同时也是 ARKit 的
基本特征。当您的应将这些虚拟内容与实时视频结合,并起显的时候,户就可以体验到
所谓的「增强现实」:您的虚拟内容成为真实世界的部分,尽管这只是「错觉」已。
全局追踪是如何作的
为在现实世界和虚拟世界之间建立对应关系,ARKit 使种被称为视觉惯性程计的技
术。这项技术会将 iOS 设备的动作感测硬件信息,加上对可场景的计算机视觉分析功能,然后
与设备的摄像头相结合。ARKit 将会去识别场景图像当中的显著特征,然后在视频帧中追踪这些
特征位置的距离,然后再将这些信息与动作感测数据进比较。从成具备设备位置和动作特
征的精度模型。
全局追踪 (World Tracking) 同样也可以分析和识别场景当中的内容。通过使点击测试 (hit-
testing) 法(参 ARHitTestResult 类),从找到与相机图像中的某个点所对应的真实世界
。如果您在 Session (会话) 配置当中启 planeDetection 配置的话,那么 ARKit 就会去检测
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相机图像当中的平,并报告其位置和。您可以使点击测试所成的结果,或者使所
检测到的平,从就可以在场景当中放置虚拟内容,或者与之进交互。
最佳实践与限制
全局追踪是项不精确的科学 (inexact science)。尽管在这个过程当中,经常会产可观的准确
度,从让 AR 的体验加真实。然,它严重依赖于设备物环境的相关细节,这些细节并
不总是致,有些时候也难以实时测,这也就导致这些物细节往往都会存在某种程度的错
误。要建立品质的 AR 体验,那么请注意下述这些注意事项和提:
基于可的照明条件来设计 AR 场景。全局追踪涉及到图像分析的相关内容,因此就需要我们
提供清晰的图像。如果摄像头没有办法看到相关的物细节,比如说摄像头拍到的是空空如
也的墙壁,或者场景的光线实在太暗的话,那么全局追踪的质就会降低。
根据追踪质的相关信息来给户进反馈提。全局追踪会将图像分析与设备的动作模式关联
起来。如果设备正在移动的话,那么 ARKit 就可以好地对场景进建模,这样即设备只是
微晃动,也不会影响追踪质。但是旦户的动作过多、过快或者晃动过于激烈,就会导致图
像变得模糊,或者导致视频帧中要追踪的特征之间的距离过,从致使追踪质的降低。
ARCamera 类能够提供追踪状态,此外还能提供导致该状态出现的相关原因,您可以在 UI 上展
这些信息,告诉户如何解决追踪质低这个问题。
给平检测预点时间来成清晰的结果,旦您获得所需的结果后,就禁平检测。
开始对平进检测的时候,所检测到的平位置和范围很可能不准确。不过随着时间的推
移,只要平仍然保持在场景当中,那么 ARKit 就能够较为精确地估计平的位置和范围。
当场景中有个比较的平坦表的话,就算您已经使过这个平来放置内容,那么ARKit
可能还会继续对平的锚点位置、范围和变换点进修正 。
构建基本的 AR 场景
概览
如果您使 ARSCNView 或者 ARSKView 类的话,那么 ARKit 就可满创建 AR 场景的基
本要求:即每个视图的背景实时的相机图像来展,然后还可以渲染您提供的 2D 或者 3D 覆
盖物 (overlay),从构建出「这些覆盖物实际上是位于现实世界中」这样种错觉。要使这些
视图类的话,您可以根据您所想要创建的 AR 场景类型来进配置,然后为覆盖物选定位置和表
式。
如果您需要构建定义的视图来展 AR 场景的话,请参阅「使 Metal 来展 AR 场景」
节。
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