Stopień wykorzystania i poziom rozwoju rzeczywistości rozszerzonej zwiększył się w ciągu ostatnich kilku lat. Wzrost ten jest następstwem inwestycji w możliwości sprzętu mobilnego, zainteresowania angażującymi doświadczeniami wirtualnymi z metaverse i rosnącej konkurencji w branży.
Przy takich zmiennych rynek rzeczywistości rozszerzonej ma osiągnąć wartość 502 miliardów dolarów do 2027 r., wzrastając przy CAGR wynoszącym 62,7 proc., zgodnie z analizą Research and Markets. jeżeli ze swoim projektem rzeczywistości rozszerzonej planujesz stać się częścią tych statystyk, powinieneś wiedzieć o wszystkich niuansach tworzenia aplikacji AR.
W tym przewodniku omówimy szczegóły rozwoju rozszerzonej rzeczywistości w 2022 roku, w tym wybór technologii i przepływ rozwoju.
Typy aplikacji rzeczywistości rozszerzonej
Istnieje wiele różnych typów aplikacji AR, w tym rozwiązania AR oparte na znacznikach, bezznacznikowe, oparte na lokalizacji i nakładające AR.
AR OPARTA NA ZNACZNIKACH
Aplikacje te wykorzystują określony „znacznik”, taki jak kod QR lub inny obraz. Zawartość 3D w aplikacji jest umieszczana w świecie względem znacznika lub na nim. Starszym, ale interesującym przykładem AR opartego na znacznikach jest PlayStation 3 Wonderbook, gamingowe „urządzenie peryferyjne”, które pozwala graczom przeglądać księgę zaklęć na ekranie. Książka obraca się i porusza, gdy użytkownik podnosi urządzenie lub nim porusza. Kamera wykorzystuje wzory w rzeczywistej książce jako odniesienie do wyświetlania treści AR, technologii, która jest w tej chwili często używana na Snapchacie i Instagramie.
AR BEZ ZNACZNIKÓW
Zamiast używać ustawionych wzorów lub kodów do wyzwalania treści, bezznacznikowa AR wykorzystuje kamerę do wykrywania wzorców środowiskowych, a także czujniki ruchu do wykrywania powierzchni i umieszczania obiektów 3D. W grę wchodzi zwykle wiele różnych współpracujących ze sobą technologii, takich jak np.:
- GPS i inne narzędzia lokalizacyjne,
- cyfrowy kompas,
- aparat,
- akcelerometr i żyroskop,
- czujniki głębokości.
Najnowsze urządzenia są wyposażone w sprzęt wykrywający głębokość (LiDAR, ToF) w celu zwiększenia precyzji. Tak więc bezznacznikowa AR jest wspomagana nie tylko przez czujniki głębokości i inne dane pozycjonowania, ale także przez algorytmy ML na tych danych. Pozwala to na dokładniejsze renderowanie treści 3D i wzmacnia iluzję, iż obiekty cyfrowe są częścią rzeczywistego świata. Aplikacje takie jak Pokemon Go wykorzystują AR bez znaczników.
AR OPARTA NA LOKALIZACJI
Gdy użytkownicy wprowadzają określoną lokalizację, aplikacje AR mogą używać tych danych do dokładnego wyświetlania zawartości wirtualnej. W taki sposób działa AR oparta na lokalizacji. Zamiast po prostu wyświetlać obiekt w przestrzeni względnej, programiści są w stanie wskazywać obiekty w przestrzeni geograficznej, tak aby użytkownicy mogli je obserwować i wchodzić z nimi w interakcje.
Pod względem technologicznym AR oparty na lokalizacji wykorzystuje GPS, kompas cyfrowy i akcelerometr. Ponadto istnieje kilka podejść do zawężenia pozycji urządzenia:
- Bluetooth Low Energy Beacons,
- VPS (Visual Positioning System),
- Wi-Fi Direct o niskim zasięgu,
- UWB (Ultra-WideBand).
NAŁOŻENIE AR
Ten rodzaj AR polega na cyfrowej wymianie obiektu lub nałożeniu wirtualnego obiektu na inny. Na przykład aplikacja, która może cyfrowo zmienić kolor kanapy, może zostać uznana za nakładanie AR. Technika ta jest przydatna w przypadku demonstracji przyczynowo-skutkowych. Na przykład użytkownik może skierować kamerę na obszary swojego miasta, aby zobaczyć, jak wyglądało dziesięć lat temu, wykorzystując archiwum Map Google.
Technologie wykorzystywane do rozwoju rozszerzonej rzeczywistości
Technologie wykorzystywane w tworzeniu aplikacji rzeczywistości rozszerzonej mogą zależeć od wielu czynników, takich jak rodzaj używanego sprzętu, dostępna moc urządzenia i to, do jakiej aplikacji AR jest używany.
Mobilne platformy rzeczywistości rozszerzonej
Smartfony mają wyjątkowe zalety w porównaniu z innymi platformami AR. Są powszechne na rynku i wyjątkowo przenośne. To sprawia, iż AR jest bardziej dostępna dla wielu konsumentów, ponieważ nieporęczne zestawy słuchawkowe i eleganckie inteligentne okulary nie trafiły jeszcze do głównego nurtu. Z tego powodu mobilna AR jest głównym celem aplikacji biznesowych.
Chociaż mobilna rzeczywistość rozszerzona może nie być najpotężniejsza ani najbardziej angażująca, z pewnością ma potencjał, aby być bardzo dochodowa i jest jednym z najważniejszych trendów rzeczywistości rozszerzonej, które należy śledzić. Co więcej, mobilna AR może być dla właścicieli firm opłacalnym sposobem na dołączenie do trendu metaverse. Rozwiązania przymierzające, które pozwalają przetestować kosmetyki lub ubrania przed zakupem, awatary AR i filtry dostępne dla użytkowników na telefonie, mogą pomóc firmom komunikować się z klientami choćby w wirtualnym środowisku.
Istnieją trzy podejścia do mobilnej AR do wyboru dla firm:
- natywne aplikacje Android AR z ARCore,
- natywne aplikacje AR dla systemu iOS z ARKit,
- wieloplatformowe.
Natywne tworzenie aplikacji rozszerzonej rzeczywistości pozwala programistom wykorzystać zalety mocy urządzenia. Z kolei aplikacja wieloplatformowa może nie być w stanie wykorzystać zaawansowanych funkcji natywnych, ale może zminimalizować czas programowania. Tworzenie tej samej aplikacji z natywnym kodem na każdej platformie będzie droższe, ale jeżeli wymagane są większe możliwości i funkcje, może być bardziej skuteczne. jeżeli aplikacja jest dość prosta, kod wieloplatformowy może wystarczyć.
Mimo że system Android dominuje na globalnym rynku systemów operacyjnych, programiści na GitHub historycznie wydawali się preferować ARKit, ze względu na liczbę repozytoriów w ciągu ostatnich kilku lat.
KOTWICE LOKALIZACJI
Kotwice lokalizacji umożliwiają programistom umieszczanie obiektów wirtualnych w świecie rzeczywistym przy użyciu współrzędnych geograficznych. Na przykład kotwice lokalizacji mogą wyświetlać trójwymiarową ikonę lub tekst w przestrzeni obok ikonicznego budynku. Kotwice lokalizacji są zależne od danych Apple Maps, wobec czego jeżeli miasto nie jest obsługiwane przez Apple Maps, funkcjonalność kotwic lokalizacji może być ograniczona.
Jednym z najbardziej przełomowych elementów kotwic lokalizacji jest sposób określania lokalizacji. GPS po prostu nie jest wystarczająco precyzyjny, aby wygenerować kotwice lokalizacji na ekranie użytkownika. W celu rozwiązania problemu deweloperzy aplikacji muszą sięgnąć do funkcji aparatu, tak aby umożliwić urządzeniu skanowanie w poszukiwaniu funkcji na budynkach wokół nich. Korzystając z tych funkcji architektonicznych w połączeniu z danymi usługi Apple Maps Look Around, można lepiej określić lokalizację użytkownika z myślą o kotwicach lokalizacji.
DEPTH API
Depth API to kolejna cenna funkcja ARKit 4, która przez cały czas odgrywa istotną rolę w ARKit 5 i ARKit 6. Wykorzystuje jedną z najpotężniejszych funkcji sprzętowych AR na urządzeniu mobilnym – skaner LiDAR na iPadzie Pro i telefonach Phone 12 Pro, 12 Pro Max, 13 Pro, 13 Pro Max i 14 Pro. Umożliwia to znacznie lepszą analizę scen i pozwala obiektom świata rzeczywistego na zasłonięcie obiektów wirtualnych ze znacznie większą dokładnością.
RAYCASTING API
Interfejs API Raycasting firmy Apple umożliwia ulepszone umieszczanie obiektów w połączeniu z danymi o głębi. Pozwala to na znacznie dokładniejsze umieszczanie wirtualnych obiektów na różnych powierzchniach, biorąc pod uwagę ich krzywiznę i kąt. Interfejs może być wykorzystany na przykład do umieszczenia obiektu z boku ściany lub wzdłuż krzywizn sofy, a nie po prostu płasko na podłodze. Czujnik LiDAR pozwala na znacznie szybsze skanowanie powierzchni w porównaniu z tradycyjnymi metodami.
AKTUALIZACJE ARKIT 6
ARKit 6 będzie posiadał kilka nowych funkcji, tak aby poprawić wrażenia AR na urządzeniach z iOS. Niektóre z funkcji reklamowanych przez Apple obejmują lepsze przechwytywanie ruchu, ulepszenia dostępu do kamery i dodatkowe lokalizacje dla kotwic lokalizacji. Deweloperzy Apple’a planują również dołączyć Plane Anchors – funkcję, która pozwoliłaby śledzić płaskie powierzchnie, takie jak tabele, umożliwiając przenoszenie tych powierzchni bez zakłócania doświadczenia AR. ARKit 6 zostanie uruchomiony wraz z iOS 16 tej jesieni.
W ramach badań ARKit w MobiDev przetestowaliśmy użycie ARKit do śledzenia wzroku. Otwiera to wiele możliwości dla systemu iOS, takich jak gesty oparte na oczach, analiza map cieplnych witryny oparta na wizji oraz zapobieganie rozproszeniu lub sennej jeździe.
ROZWÓJ AR DLA URZĄDZEŃ Z SYSTEMEM ANDROID: ARCORE
Starając się pozostać konkurencyjnym, Google znacząco rozwinął ARCore, tak aby pozostać jedną z najbardziej wszechstronnych platform programistycznych AR na świecie. Przyjrzyjmy się niektórym funkcjom używanym przez deweloperów.
KOTWICE W TECHNOLOGII CLOUD
To narzędzie pozwala użytkownikom umieszczać wirtualne obiekty w przestrzeni fizycznej, a także na to, aby mogły być oglądane przez innych użytkowników na własnych urządzeniach. Google zadbało, aby Cloud Anchors były widoczne również dla użytkowników na urządzeniach z iOS.
Po stronie Androida ARCore wprowadza nowe funkcje, aby dopasować się do postępów ARKit. W ARCore v1.33.0 znajdziemy nowe punkty końcowe Cloud Anchors i kotwice terenu. Oba te elementy poprawiają geograficzne zakotwiczenie obiektów wirtualnych. Na początku tego roku ARCore v.1.31.0 wprowadził ARCore Geospatial API, który, podobnie jak ARKit Location Anchors, wykorzystuje dane z baz danych map. W takim przypadku dane obrazów Google Earth i Street View są używane do identyfikowania położenia geograficznego użytkownika i dokładnego wyświetlania obiektów wirtualnych w tych lokalizacjach. Poniższy pokaz MobiDev ilustruje, jak działają funkcje wykrywania obiektów ARCore dla ustawień ręcznych użytkownika.
TWARZE AR
ARCore umożliwia programistom pracę z wysokiej jakości renderingami twarzy poprzez generowanie 468-punktowego modelu 3D. Maski i filtry można nakładać po zidentyfikowaniu twarzy użytkownika. Jest to jeden z najpopularniejszych przykładów użycia funkcji aplikacji AR.
OBRAZY AR
Wirtualne wizytówki i plakaty reklamowe to tylko niektóre z zastosowań, które są możliwe dzięki obrazom rozszerzonej rzeczywistości. Znaczniki 2D mogą być wykorzystywane do implementacji tych funkcji, a także bardziej zaawansowanych rozwiązań, takich jak nawigacja wewnętrzna AR.
Przetestowaliśmy ARCore z rozwiązaniami nawigacji wewnętrznej w MobiDev. W ciągu ostatnich kilku lat aplikacje takie jak pozycjonowanie w pomieszczeniach stały się jeszcze prostsze w obsłudze niż w czasie naszych pierwszych eksperymentów, dzięki czemu technologia ta jest łatwiejsza do wykorzystania w świecie rzeczywistym.
