谷歌为安卓平台打造的AR服务框架具备丰富实用功能,用户启动后可便捷访问各类谷歌应用,涵盖游戏、阅读、音乐、视频等内容;其界面设计简洁直观,功能布局清晰明了,能为用户提供优质的操作体验。
另外,Google Play Services for AR集成了用户身份验证、云存储、实时数据库、推送通知等功能,以此来简化应用程序的开发与管理流程,让用户的操作和使用体验更为便捷。
若想在安卓设备上启用ARCore功能,可先尝试运行ARCore开发工具包自带的hello_ar_kotlin或hello_ar_java演示程序。这些演示程序采用OpenGL技术——一种专门用于绘制二维与三维矢量图形的编程接口,能够呈现出所有识别到的平面区域,还支持用户通过点击平面来添加三维模型。
1、设置您的开发环境
在Android Studio的版本选择上,需确保其为3.1及以上;同时,要安装Android SDK Platform中API级别24(对应Android 7.0)及更高的版本。
2、打开示例项目
在 Android Studio 开发环境里,把 ARCore SDK 的 GitHub 代码仓库复制到本地。
为此,您可以采用多种方式:
对于现有的 Android Studio 安装:
从 Git 菜单中选择 Clone。
在“Version control”下拉菜单里,选择Git作为版本控制系统。
在URL输入框中,填写ARCore GitHub代码仓库的如下网址:
这是一个指向谷歌增强现实核心技术安卓软件开发工具包的代码仓库链接,该仓库托管在全球最大的开源代码平台上。
(2)请按照以下步骤打开一个示例项目(您需要明确打开一个项目,这样才能对其进行构建和运行操作)。
从 File 菜单中选择 Open。
进入arcore-android-sdk目录下的samples文件夹,从中挑选hello_ar_kotlin或hello_ar_java这两个文件夹中的任意一个,接着点击Open选项。
3、准备设备或模拟器
AR应用可在适配的设备或安卓模拟器中启动运行。若使用模拟器,需先将其中AR服务对应的Google Play服务升级至最新版本,方可正常启动应用。
4、运行示例
请先确认安卓设备与开发用的电脑保持连接状态,再在Android Studio里找到并点击运行按钮。
开发工具会把项目打包成支持调试的安装包,完成安装后,就能在目标设备上启动对应的应用程序了。
当设备缺少适配AR功能的谷歌Play服务组件,或是该组件版本过旧时,系统或许会弹出提示引导你进行安装或升级操作。此时点击CONTINUE按钮,即可通过谷歌Play商店完成安装流程;若需手动操作,也可参照AR版谷歌Play服务的更新指引来完成升级步骤。
通过特定的AR应用程序,用户能够在识别出的增强现实平面上放置三维模型。该应用基于Android平台的图形渲染组件构建,这一组件负责处理相机画面的实时显示以及基础AR元素(如平面标识与空间锚点)的可视化呈现。相关的示例渲染框架代码可在指定的目录路径下获取。
请注意:hello_ar_java 里的生命周期方法和 OpenGL 应用一般所具备的生命周期方法存在差异。为了保证您自己的应用的 AR 设置准确无误,建议您参照 hello_ar_java 中的生命周期管理逻辑来操作。
5、使用即时展示位置
利用特定的API功能,用户能直接在屏幕中添加AR元素,无需等待系统完成环境表面的几何识别。当用户在空间内移动时,系统会持续对AR元素的位置进行动态调整与优化。一旦系统在AR元素所在区域识别出精准的空间姿态,原本显示为白色的元素就会自动切换为姿态精准的状态,并呈现出不透明的视觉效果。
在hello_ar_java应用里,Instant Placement功能是默认开启的。操作时,先点击界面上的齿轮形状图标,接着在弹出的下拉选项中找到Instant Placement并点击选择,此时你会看到Enable Instant Placement对应的复选框处于已勾选状态。
在屏幕上轻点即可完成虚拟物体的放置操作。当全息物体出现在视野中后,记得持续缓慢移动设备,让ARCore能充分采集周围环境信息,这样才能让虚拟物体精准稳定地固定在空间中。
在着手探索ARCore的深层机制前,先掌握几个核心基础概念能让后续理解更顺畅。正是这些概念的协同作用,才让ARCore得以实现虚拟元素与真实环境的自然融合——无论是让虚拟内容精准贴合现实表面,还是将其稳定锚定在现实空间的特定位置,都能呈现出以假乱真的视觉效果。
1、运动追踪
当移动设备在实际环境中发生位移时,ARCore技术会借助同步定位与地图构建(SLAM)机制,实时感知设备与周边空间的相对方位。该技术会识别摄像头捕捉画面里具有明显视觉差异的特征标记(即特征点),并以此为依据推算设备的位置变动情况。同时,这些视觉数据会与设备惯性测量单元(IMU)的运动传感信息相融合,共同用于精准判断一段时间内摄像头在真实空间中的姿态信息,包括具体位置和朝向角度。
开发者可以把用于生成三维画面的虚拟镜头位姿,和ARCore给出的实际设备镜头位姿进行匹配,这样就能从精准的视角呈现虚拟元素。生成的虚拟画面能和设备相机捕捉的实景画面叠加,让虚拟元素看起来就像真实环境里原本存在的事物。
2、环境理解
该技术能够识别环境中的特征点与平面,以此持续深化对现实场景的认知。
这款工具能够识别常见的水平或垂直面上聚集的特征点(比如桌面或墙面),并把这些表面转化为几何平面数据提供给应用程序。它还能进一步分析出每个几何平面的边界范围,同样将这些信息传递给应用。借助这些数据,开发者就可以实现把虚拟物体放置在平整表面上的功能。
因为ARCore是通过特征点来实现平面检测的,所以对于类似白墙这类缺乏纹理的平坦表面,它可能没办法准确地进行检测。
3、深度理解
在兼容设备上,借助主RGB摄像头,ARCore能够生成深度图,该图记录了空间中各表面与特定观察点的距离信息。利用深度图所包含的空间距离数据,开发者可以打造出更具沉浸感和真实感的交互体验,比如让虚拟物体精准地与现实场景中的表面发生碰撞,或是让虚拟元素自然地出现在真实物体的前方或后方,从而提升AR应用的视觉真实度与交互合理性。
4、光估测
ARCore能够感知所处环境的光线情况,为当前摄像头捕捉的画面提供平均光照强度数据与色彩校准参数。借助这些信息,开发者可以让虚拟物体的光照效果与现实环境保持一致,进而增强虚拟内容融入真实场景的自然感与沉浸感。
5、用户互动
应用借助特定功能检测屏幕互动(如点击等操作)对应的二维坐标,再从摄像头视角向空间投射虚拟光线,识别光线接触到的物理平面或特征点,并获取这些接触点在真实空间中的位置与朝向信息,从而让用户能够对周围环境里的事物进行选择或互动操作。
6、定向点
通过特定的定位点,能够把虚拟元素安置在带有坡度的平面上。在进行可获取特征点的点击检测操作时,相关系统会分析周边的特征点,利用这些点来推测对应位置平面的倾斜角度,并给出包含该角度信息的空间姿态数据。不过,由于此系统依赖特征点的聚合来判断平面角度,对于缺乏纹理细节的平面(像纯色墙面),可能无法准确识别其角度情况。
7、锚点和可跟踪对象
姿态会随着ARCore对自身位置及环境理解的提升而改变。若要放置虚拟对象,需定义锚点,这样ARCore才能持续追踪对象的位置变化。一般可依据点击测试返回的姿势来创建锚点,具体操作可参考用户互动相关说明。
当设备姿态变动时,AR系统可能会重新校准环境中的几何平面、特征点等元素的空间坐标。这些元素属于“可跟踪对象”类别,系统会持续对其位置状态进行追踪更新。若将虚拟内容绑定到这类可跟踪对象上,即便设备发生位移,虚拟内容与该对象的相对位置也能维持稳定。比如把虚拟摆件放置在桌面后,后续系统对桌面所属平面的姿态参数进行调整,摆件仍会保持在桌面区域的视觉效果。
注意:为了降低CPU费用,建议尽可能重复利用锚点,同时及时分离不再需要的锚点。
8、增强图像
利用增强图像技术,你能够开发出可对特定二维图像(像产品包装、电影海报这类)做出响应的AR应用程序。当用户把手机相机对准特定图片时,就能启动AR体验。举例来说,他们将手机相机对准电影海报,就能让角色从海报中弹出并呈现出来。ARCore也具备追踪移动图像的能力,比如移动中的公交车侧面的广告牌。
您既能够通过离线方式对图片进行编译处理来构建图片数据库,也可以从设备端实时添加单独的图片。完成注册操作后,ARCore 会对这些图像及其边界进行检测,并将对应的姿态信息反馈回来。
ARCore 可在运行 Android 7.0(Nougat,牛轧糖)及更高版本系统的多款符合条件的 Android 手机上使用。在开发者预览阶段,ARCore 支持的设备如下(见下图)。
后来扩大了其它设备的支持(如下图)
1、GooglePlay服务还能优化您的应用使用感受。它能提升离线搜索的速率,带来更具沉浸感的地图体验,并且让游戏体验得到优化。
2若移除这款软件,相关应用程序的正常运行可能会受到影响。对于未通过谷歌官方认证的安卓设备而言,像谷歌地图这类谷歌旗下的应用是无法直接使用的。即便用户成功在设备上安装了谷歌应用,在实际使用过程中也可能遇到程序突然关闭、系统提示应用终止运行等问题,导致无法顺利使用该应用。
3、若移动设备厂商计划在设备中搭载谷歌的某类应用(例如Google地图),则需为其设备取得谷歌的GMS认证。
ARCore是谷歌推出的增强现实体验开发平台,它借助各类API赋予手机感知周围环境、理解现实世界并与信息进行交互的能力,其中部分API同时适用于Android和iOS系统,可支持打造共享AR体验。
有一款名为ARCore的技术,它借助三项核心能力,能把虚拟生成的内容与人们通过手机镜头所观察到的真实环境无缝融合在一起。
1通过动作追踪技术,移动设备能够感知并持续掌握自身在空间中的方位信息。
2、利用环境理解功能,手机能够识别地面、咖啡桌、墙壁等不同类型表面(包括水平、垂直以及倾斜的表面)的尺寸与方位。
3手机的光估测功能可用于判断环境当下的光照情况。
v1.47.243160293版本
已修复若干小问题并完成优化,安装或升级至最新版本即可体验这些改动!
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