Viele von Ihnen müssen Pokemon Go gespielt haben, ein auf Augmented Reality basierendes Spiel, das vor einigen Jahren viral wurde. Wenn Sie dies getan haben oder jemals eine der anderen Anwendungen verwendet haben, die das Konzept der erweiterten Realität beinhalten (z. B.: Snapchat verwendet AR, um Filter und andere Objekte virtuell auf Ihr Gesicht anzuwenden), wissen Sie sicherlich, wie wunderbar es ist, es zu verwenden und zu verwenden mit einer solchen App interagieren. 

Geschichte

Die Leute können es kaum glauben, aber Tatsache ist, dass Augmented Reality eine ziemlich alte Technologie ist. Es wurde 1968 mit Ivan Sutherlands Entwicklung des ersten Head-Mounted-Display-Systems mit dem Namen „The Sword of Damocles“ erfunden. Der Begriff „Augmented Reality“ wurde jedoch erst 1990 von Boeing-Forscher Tim Caudell geprägt.

Seitdem nahmen die Anwendungsfälle von Augmented Reality zu und verschiedene Technologien begannen, sie anzupassen, darunter das hybride synthetische Sichtsystem der NASA ihres X-38-Raumfahrzeugs, bei dem AR-Technologie verwendet wurde, um eine bessere Navigation während ihrer Testflüge zu Googles Glass-Geräten zu ermöglichen, a eine Augmented-Reality-Brille, die Benutzer für immersive Erfahrungen tragen können.

Was ist Google ARCore?

Die Augmented-Reality-Simulation ist keine einfache Aufgabe, wenn sie von Grund auf neu durchgeführt wird. Aus diesem Grund gibt es auf dem Markt geeignete Tools, die einem Entwickler helfen, Apps wie gewünscht einfach und effizient zu erstellen. Es gibt eine Menge Softwareentwicklungskits, um auf Augmented Reality basierende Anwendungen zu erstellen, und eines der beliebtesten SDKs, das in der AR-Entwicklungsgemeinschaft sehr geschätzt wird, ist Googles ARCore.

ARCore ist eine von Google entwickelte Plattform , die am 1. März 2018 zum Erstellen von Augmented-Reality-Erlebnissen veröffentlicht wurde. ARCore ermöglicht es dem Telefon einer Person, seine Umgebung zu erfassen und seine Umgebung zu verstehen, um mit Informationen zu interagieren. Es verwendet im Wesentlichen drei Schlüsselfunktionen, nämlich Bewegungsverfolgung , Umgebungsverständnis und Lichtschätzung (alle werden unten beschrieben), die dabei helfen, virtuelle Objekte in die reale Umgebung der Welt zu bringen, wie sie durch die Kamera Ihres Telefons gesehen wird.

Wie wir wissen, sind grundlegende Kenntnisse die Bausteine ​​zum Erlernen und Anwenden jedes Konzepts. Lassen Sie uns einen Blick auf die interne Funktionsweise von ARCore werfen, bevor wir uns mit seiner Implementierung befassen.

Grundlegende Konzepte von ARCore

Hier sind einige Begriffe und Konzepte im Zusammenhang mit ARCore.

1. Bewegungsverfolgung: Wenn Sie eine AR-basierte Anwendung verwenden, werden Sie zuerst aufgefordert, Ihre Kamera zu öffnen, und manchmal auch aufgefordert, Ihr Telefon zu bewegen. Dies geschieht, um Ihre Umgebung zu erfassen und bestimmte Merkmale daraus zu erkennen, die auch als Merkmalspunkte bezeichnet werden.ARCore verwendet SLAM (Simultaneous Localization And Mapping), um die Position Ihres Telefons relativ zu Ihrer Umgebung zu verstehen. Sobald die Merkmalspunkte erkannt wurden, verwendet SLAM sie, um die Positionsänderung zu berechnen. Um die Position und Ausrichtung des Telefons relativ zu seiner Umgebung im Laufe der Zeit zu berechnen, werden die von der Kamera erfassten visuellen Informationen mit den Messungen der IMU (Inertial Measurement Unit: ein elektronisches Gerät, das die spezifische Winkelkraft eines Körpers misst und meldet Geschwindigkeit und manchmal auch die Ausrichtung des Körpers mit einer Kombination aus Beschleunigungsmessern, Gyroskopen und manchmal Magnetometern). Jetzt wird die virtuelle Kamera, mit der 3D-Objekte gerendert werden, mit der von ARCore bereitgestellten Kamera des Geräts ausgerichtet, damit Entwickler virtuelle Objekte aus der richtigen Perspektive rendern können.
2. Umgebungsverständnis: Sie müssen Anwendungen gesehen haben, die 3D-Objekte auf bestimmten realen Objekten wie einer auf einem Tisch tanzenden Katze oder einer Couch auf dem Boden platzieren (z. B.: Die Houzz-App ist eine der berühmten Anwendungen, die Ihnen helfen, das Interieur zu gestalten Ihres Zimmers oder Hauses, indem Sie 3D-Möbel auf Ihren Boden stellen). Hier werden wir diskutieren, wie die Anwendung so detailliert über die ebenen Flächen oder die horizontalen Flächen Bescheid weiß. Wie wir bereits die Merkmalspunkte besprochen haben, sucht ARCore nach Clustern dieser Merkmalspunkte, die auf denselben horizontalen oder vertikalen Oberflächen wie einem Tisch oder einer Tür liegen, und stellt diese Informationen Ihrer App zur Verfügung. Später werden diese Informationen verwendet, um 3D-Objekte auf flachen Oberflächen zu platzieren.
3. Lichtschätzung: Um virtuelle Inhalte realistischer zu gestalten, ist es immer eine gute Wahl, Licht als einen der wichtigsten Bereiche zu betrachten, an denen gearbeitet werden muss. Da das Licht nach dem Auftreffen auf ein Objekt in verschiedene Richtungen reflektiert wird, wodurch die Umgebung für die Augen eines Betrachters angenehm wird, versucht das Konzept der Lichtschätzung dasselbe mit den 3D-Objekten zu erreichen. Nach der Aufnahme von Bildern der Umgebung liefert ARCore Informationen über die durchschnittliche Intensität und Farbkorrektur der Bilder, wodurch ein Entwickler ein virtuelles Objekt unter den gleichen Bedingungen wie die Umgebung beleuchten kann.

Unterstützt Ihr Telefon ARCore?

Derzeit unterstützen nicht alle Geräte ARCore, da die Kameraqualität und die internen Sensorspezifikationen jedes einzelnen Geräts offensichtlich nicht die Anforderungen für die ARCore-Zertifizierung erfüllen. Die ARCore-Zertifizierung ist ein Prozess, bei dem ein Gerät als ARCore-unterstützt bezeichnet wird, wenn es alle seine Spezifikationstests besteht. Eine solche Zertifizierung ist notwendig, weil Google möchte, dass die Nutzer die beste Erfahrung mit AR-Anwendungen haben. Die drei Fähigkeiten von ARCore erfordern eine gute Kamera und eine Reihe von Sensoren. Die Bewegungsverfolgung erfolgt beispielsweise durch Kombinieren des Kamerabilds und der Eingabe des Bewegungssensors, um zu bestimmen, wie sich das Gerät des Benutzers durch die reale Welt bewegt. Daher wird die Qualität der Kamera und der Hardware einschließlich CPU gründlich geprüft, um eine effektive Leistung sicherzustellen. Sie können einige unterstützte Gerätemodelle für anzeigendiese Verbindung.

Erste Schritte mit ARCore für Android

Voraussetzung: Grundlagen der Android-Entwicklung

1. Installieren Sie Android Studio Version 3.1 oder höher mit Android SDK Platform Version 7.0 (API Level 24) oder höher. (Link zum Installations-Tutorial: https://developer.android.com/studio/install)
2. Holen Sie sich ein Beispielprojekt, indem Sie das Repository mit dem folgenden Befehl „git clone https://github.com/google-ar/arcore-android-sdk.git“ (ohne Anführungszeichen) klonen.
3. Gehen Sie in Android Studio zu Datei->Öffnen und wählen Sie das HelloAR-Beispielprojekt aus, das sich im Unterverzeichnis „samples“ im Verzeichnis „arcore-android-sdk“ befindet.
4. Jetzt können Sie die App auf einem unterstützten Gerät oder auf dem Android-Emulator ausführen. (Im Emulator müssen Sie sich beim Google Play Store anmelden oder die Google Play-Dienste für AR manuell aktualisieren).
5. Die HelloAR-App ist eine sehr einfache AR-App, mit der Benutzer Android-Figuren auf erkannten AR-Ebenenoberflächen platzieren und manipulieren können.

Vorteile von ARCore

1. ARCore funktioniert mit Unity3D und Unreal Engine sowie nativ auf Android-Geräten mit der Programmiersprache Java.
2. Googles ARCore ist fester Bestandteil des entsprechenden Betriebssystems Android und soll auf ca. 100 Millionen Smart Devices bis Ende 2017.
3. Google vervollständigt Apples Bestreben, AR-Funktionen auf allen Smart Devices verfügbar zu machen. Native Apps, aber auch Apps von Drittanbietern, haben keinen Zugriff auf die nativen AR-Funktionen des Betriebssystems. Als zuverlässiger und langfristiger Anbieter von AR-Technologien bietet Google mit seinen ARCore-Entwicklern eine stabile Basis für AR-App-Entwicklungen.

Nachteile von ARCore

1. ARCore kann nur auf Geräten mit Android-Betriebssystem verwendet werden.
2. Wenn eine ARCore-Anwendung in einem Gerät mit iOS verwendet werden soll, das sie plattformübergreifend macht, könnte Apples neue AR-Lösung ARKit als Gegenstück zu ARCore verwendet werden. Auch wenn ARKit und ARCore die gleichen Ziele anstreben, muss im Einzelfall getestet werden, ob sich jede Funktion einer neuen AR-App auf beiden Plattformen realisieren lässt.

Verweise

1. https://developers.google.com/ar/discover/concepts
2. https://developers.google.com/ar/develop/java/quickstart