Google Play Services for AR

Google Play Services for AR 是谷歌推出的AR平台，全称为 Google Play Services for AR，主要用于帮助开发者构建增强现实应用。它通过智能手机摄像头将虚拟内容与真实世界融合，并跟踪虚拟内容相对于现实世界的位置。该平台与苹果ARKit定位相近。ARCore 是用于构建增强现实应用的 Android SDK，是系统中的组件，开发人员在桌面上看不到它。

基本概念

要理解 ARCore 的工作方式，可以先了解以下几个概念。它们共同说明虚拟内容为何看起来像呈现在真实表面上，或附着在现实世界中的位置。

1、运动追踪

手机在现实世界中移动时，ARCore 通过称为同时定位和映射（SLAM）的过程了解手机相对于周围世界的位置。它会检测摄像头图像中视觉上不同的特征（特征点），用这些点计算位置变化，再结合设备 IMU 的惯性测量结果，估算摄像头在一段时间内相对于现实世界的姿势（位置和方向）。开发者将渲染 3D 内容的虚拟摄像头姿势与 ARCore 提供的设备摄像头姿势对齐，就能从正确角度渲染虚拟内容，并叠加到设备相机的图像上。

2、环境理解

ARCore 通过检测特征点和平面，不断提高对现实世界环境的理解。它会查找看起来位于常见水平或垂直表面（例如桌子或墙）上的成簇特征点，并将这些表面作为几何平面提供给应用，同时确定每个平面的边界。应用可利用这些信息把虚拟对象放在平坦表面上。由于 ARCore 使用特征点检测平面，白墙这类没有纹理的平坦表面可能无法被正确检测。

3、深度理解

在受支持的设备上，ARCore 可以使用主 RGB 摄像头创建深度图，其中包含表面与给定点之间的距离数据。应用可利用深度图让虚拟对象与观察到的表面准确碰撞，或让虚拟对象出现在真实对象的前面或后面。

4、光估测

ARCore 能检测环境光线信息，并向应用提供给定摄像头图像的平均光强度和色彩校正。应用可据此在与周围环境相同的条件下照亮虚拟对象。

5、用户互动

ARCore 通过点击测试获取与手机屏幕对应的 (x,y) 坐标（来自点按或应用支持的其他互动），将光线投射到摄像头的世界视图中，返回该射线相交的所有几何平面或特征点，以及该交点在现实世界空间中的姿态。用户因此可以选择环境中的对象或与其互动。

6、定向点

借助定向的点，应用可以把虚拟对象放在倾斜表面上。执行返回特征点的点击测试时，ARCore 会查看附近的特征点，尝试估算该特征点上表面的角度，并返回考虑该角度的姿势。由于这一过程依赖特征点聚类，没有纹理的表面（例如白墙）可能无法被正确检测。

7、锚点和可跟踪对象

姿势会随 ARCore 对自身位置和环境理解的改进而变化。放置虚拟对象时需要定义锚点，以确保 ARCore 能跟踪对象随时间推移的位置，通常可根据点击测试返回的姿势创建锚点。几何平面和特征点属于“可跟踪对象”，ARCore 会随时间跟踪它们。将虚拟对象锚定到特定的可跟踪对象后，即使设备移动，两者之间的关系也保持稳定。例如把虚拟的 Android 小雕像放在书桌上，即使 ARCore 之后调整了书桌对应几何平面的姿势，小雕像看起来仍位于桌上。

注意：为降低 CPU 开销，应尽可能重复使用锚点，并分离不再需要的锚点。

8、增强图像

借助增强图像功能，可以构建响应特定 2D 图像（例如产品包装或影片海报）的 AR 应用。用户将手机相机对准特定图片即可触发 AR 体验，例如对准电影海报让角色弹出。ARCore 也能跟踪移动图像，例如移动公交车侧面的广告牌。图片可以离线编译成图片数据库，也可以从设备实时添加单张图片。注册后，ARCore 会检测这些图像及其边界，并返回相应的姿态。

支持机型

ARCore 可在运行 Android 7.0（Nougat）及更高版本系统的多种符合资格的 Android 手机上使用。说明，开发者预览版期间 ARCore 支持的设备以图片形式列出，后续又扩大了其他设备的支持范围，具体机型清单同样以图片形式给出；此处未以文字列出机型名称。

主要功能

动作捕捉：使用手机的传感器和相机，ARCore 可感知手机的位置和姿态，并据此改变所显示虚拟物体的位置和姿态。

环境感知：识别平面，例如面前的桌子、地面，并在虚拟空间中复现该平面。

光源感知：使用手机的环境光传感器感知环境光照，相应调整虚拟物体的亮度、阴影和材质。

使用提示

ARCore 需在运行 Android 7.0（Nougat）及更高版本系统的 Android 手机上使用，并且需配合游戏使用，无法单独开启运行。