构建增强现实移动应用程序的六款顶级工具
本文要點
\\- 盡管很多人認為AR只是一種用于娛樂的技術，事實上，它在多個行業（如醫療保健、電子商務、建筑等等）有著廣泛的應用。\\t
- AR應用程序分為兩大類：基于標記的應用程序和基于位置的應用程序。基于標記的應用程序利用預定義標記觸發在圖像頂部顯示的AR疊加層。基于位置的應用程序利用GPS、加速度計或羅盤信息在實際對象上方顯示AR對象。\\t
- 選擇AR SDK，需要考慮的最重要的標準是：成本、支持的平臺、對圖像識別和跟蹤的支持、對Unity的支持、對OpenSceneGraph的支持、GPS等等。\\t
- 本文提供了一個有用的表格，總結了6種廣泛使用的AR工具包的所有主要特性和功能\
增強現實已經成為數字世界的新趨勢，在Pokemon Go把它帶入普通移動用戶的生活引發熱潮后，您就很難再碰到一個對此不熟悉的人了。盡管很多人認為AR只是一種用于娛樂的技術，但是，事實上，它在多個行業（如醫療保健、電子商務、建筑等等）有著廣泛的應用。本文準備打破這種刻板的印象。
\\AR的潛力是無邊的，各個品牌都已經在其業務中利用該技術以提供全新的用戶體驗。公司實施AR來創建產品演示、互動廣告，并向客戶提供實時信息。事實證明，當人們接觸產品或與產品互動時，由于情感紐帶的建立，他們購買產品的可能性更大。
\\根據Statista的預測，增強現實和虛擬現實的市場預計于2021年達到2150億美元的規模。作為一個有著巨大潛力的快速增長的市場，AR既吸引了像谷歌、蘋果、臉書等巨頭，也吸引了小型公司。
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\\本文旨在通過對最流行的和有用的可用AR開發工具包（SDK）的總結，幫助開發人員創建他們的第一個AR應用程序。此外，我們列舉了您在構建增強現實應用程序時必須注意的標準。
\\現在有哪些類型的增強現實應用程序？
\\在開始開發增強現實應用程序前，您必須在兩個大類中做出選擇，即：基于位置（location）的應用程序和基于標記（marker）的應用程序。接下來，我們簡要討論兩者之間的差異。
\\基于標記的應用程序
\\基于標記的應用程序建立于圖像識別的基礎之上。它們使用黑白標記作為觸發器來顯示AR內容。要看到增強的組件，您必須把攝像機指向您周圍的任何一個標記位置。一旦設備識別出標記，應用程序就在該標記上疊加數字信息，然后，您就可以看到增強對象了。
\\當您構建一個基于標記的應用程序，需要事先提供圖像或它們的描述符，以簡化分析攝像機數據時搜索它們的過程。換句話說，這些對象已經在您的應用程序中硬編碼了，因此，它們更容易被檢測到。這也就難怪，大多數AR應用程序都是基于標記的。它們在廣告中特別流行。
\\基于位置的應用程序
\\基于位置的應用程序不使用標簽進行工作。通過GPS、加速度計或數字羅盤，它們可以檢測到用戶的位置，然后在真實物理位置的上方疊加增強現實對象。最著名的基于位置的應用程序是Pokemon Go。
\\這些應用程序可以根據用戶的位置向他們發送通知，以給他們提供跟給定位置有關的新增AR內容。比如，應用程序可以推薦附近最好的酒吧，并顯示如何到達那里。作為一個額外的例子，應用程序可以利用GPS，幫助您在巨大的停車場找到您的車。
\\選擇增強現實SDK的主要標準有哪些？
\\選擇開發工具時，很容易因可用工具的數量而感到沮喪。為了選擇最適合項目的SDK，您應該確保所選的工具支持您的應用程序所需的全部功能。下面，我們詳細說明要考慮的要點。
\\價格
\\定價是區分AR SDK的第一個顯著特征。對那些第一次嘗試AR開發的人來講，最好的選項是免費的開源AR SDK，它們對貢獻是開放的，可以根據開發者的提議擴展新的特性。
\\在大多數情況下，付費SDK提供了若干定價方案，具體取決于用戶的需求。一般而言，免費定價層級可能具備的特性很有限，并且被認為是完整產品的“演示版”。構建一個大型、有動態內容的復雜應用程序很可能需要商業許可證。因此，請做好付費的準備。
\\平臺
\\如果您計劃為iOS或安卓系統開發應用程序，那么在選擇增強現實工具包時，不會有任何問題，因為幾乎所有的工具包都支持它們。與此同時，與Windows或macOS兼容的工具的選擇范圍相當小。但是，您可以利用支持通用Windows平臺（Universal Windows Platform，簡稱UWP）的增強現實開發工具為使用Windows系統的計算機或智能手機構建您的應用程序。
\\圖像識別
\\對于任何AR應用程序而言，該功能都是必備的，因為它能識別物體、位置和圖像。為此，智能手機和其他設備將機器視覺和攝像機以及人工智能軟件一起使用，以跟蹤圖像，這些圖像隨后可以和動畫、聲音、HTML內容進行疊加。
\\3D識別和跟蹤
\\3D圖像識別和跟蹤是任何AR SDK最有價值的功能之一。由于該跟蹤功能，應用程序能夠“理解”和增強大型建筑（如機場、車站、購物中心等等）中用戶周圍的大空間。支持它的應用程序識別像盒子、杯子、圓筒、玩具等3維物體。
\\目前，該技術常用于手機游戲和電子商務。
\\Unity支持
\\Unity被認為是全球最流行和最強大的游戲引擎。雖然它通常用于開發電腦游戲，但是，它也可以用來制作擁有強大效果的AR應用程序。無論您是準備創造最尖端的體驗，還是使用新技術來擴展更傳統的想法，像Unity這樣多用途的工具可以讓這兩者都實現。
\\OpenSceneGraph支持
\\OpenSceneGraph是開源3D圖形工具包（應用程序編程接口）。應用程序開發人員能夠將其用于電腦游戲、增強現實及虛擬現實、科學可視化和建模領域。
\\云支持與本地存儲的比較
\\開發AR手機應用程序時，您必須決定用戶數據存儲在本地還是在云中。該決定主要是根據您準備創建的標記數量來定的。如果您計劃在您的應用程序中添加大量標記，就要考慮把所有這些數據存在云中，否則，應用程序將占用設備的大量存儲空間。此外，了解您的應用程序要用到的標記數量也很重要，因為有些增強現實SDK支持只一百個標記，而另一些支持數千個標記。
\\另一方面，在本地存儲標記（即設備上）允許用戶離線運行您的增強現實應用程序，這也許很方便，因為這樣的話能夠不總要求有Wi-Fi或移動數據環境。
\\GPS支持（地理位置）
\\如果您打算創建基于位置的AR應用程序，那么地理位置是AR工具必須支持的基本功能。GPS可用于像Pokemon Go這樣的AR游戲，也可以在應用程序中用于在某些附近位置疊加數據（比如尋找最近的餐館）。
\\SLAM支持
\\SLAM代表Simultaneous Localization and Mapping，意為同時進行定位和映射。它是一種算法，用于映射用戶所在位置的環境，以及跟蹤其所有的移動。包含該功能的AR應用程序可以記住某些環境中物理對象的位置，并根據它們的位置和用戶的移動位置定位虛擬對象。SLAM具有巨大的潛力，能夠用于很多類型的應用程序，而不僅僅是AR應用程序。該技術的主要優點是，它能在室內使用，而GPS只能在室外使用。
\\用于移動應用程序增強現實的六大SDK
\\一旦得知您可能需要SDK來創建增強現實應用程序的所有功能時，您可以看看下面的列表，表中例舉了市場上流行的六款工具。我們認為這些工具包根據它們提供的功能集來看是最相關和適當的，并且物有所值。其中有幾個是免費的。
\\Vuforia
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\\Vuforia是增強現實應用程序開發的領先門戶，它具有范圍廣泛的功能集。Vuforia增強現實SDK：
\\- 識別包括盒子、圓筒、玩具以及圖像在內的多個對象。\\t
- 支持文本識別，包括大約10萬個詞組或自定義詞匯表。\\t
- 允許創建定制的VuMarks，看起來比一個典型的二維碼更好。\\t
- 允許使用其智能地形功能創建任意環境的3D幾何地圖。\\t
- 把靜態圖像轉換成全動態視頻，可以在目標表面上直接播放。\\t
- 提供Unity插件。\\t
- 支持云和本地存儲。\
支持的平臺包括：iOS、安卓、通用Windows平臺、Unity。
\\價格：免費版、經典版 —— 一次性付款：$499，云 —— 每月$99，專業版用于商業用途
\\視頻演示鏈接：https://youtu.be/NhJydpMkpug
\\ARToolKit
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\\ARToolKit是一種創建增強現實應用程序的開源工具。盡管它是免費的庫，但是，它提供了相當豐富的功能集用于跟蹤，其中包括：
\\- 支持Unity3D和OpenSceneGraph。\\t
- 支持單鏡頭和雙鏡頭攝像機。\\t
- GPS和羅盤支持創建基于位置的AR應用程序。\\t
- 可以創建實時AR應用程序。\\t
- 集成智能眼鏡。\\t
- 支持多語種。\\t
- 自動攝像機校準。\
支持的平臺：安卓、iOS、Linux、Windows、Mac OS和智能眼鏡。
\\價格：免費
\\谷歌ARCore
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\\擁有2百萬安卓活躍用戶的谷歌不可能錯過給開發人員在其操作系統上創建AR應用程序的機會。谷歌ARCore由此問世。
\\該工具包可用于Java/OpenGL、Unity和Unreal。它提供以下功能：
\\- 運動跟蹤。ARCore可以通過攝像機確定設備的位置和方向，并在房間內找出特征點。這有助于準確地放置虛擬對象。\\t
- 理解環境。由于其能夠檢測水平表面，您可以把虛擬對象放置在桌上或地板上。該功能也被用于運動跟蹤。\\t
- 光線評估。該技術允許您的應用程序與環境的照明相匹配，以及照亮虛擬對象，讓它們在所處的空間中顯得很自然。借助智能光線跟蹤，開發人員現在可以創建非常真實的對象。\
支持的設備：目前有Google Pixel、Pixel XL、Pixel 2、Pixel 2 XL、三星Galaxy s7和S8+、三星A5到A8系列、三星 Note8、Asus Zenfone AR、華為P20、OnePlus。ARCore設計用于安卓7.0以上的版本。
\\價格：免費
\\視頻演示鏈接：https://youtu.be/hz5sojXanNw
\\蘋果ARKit
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\\伴隨iOS 11，蘋果公司推出了自己的ARKit，并在2017年6月舉行的蘋果全球開發者大會上發布。以下是蘋果iOS增強現實SDK的功能：
\\- 視覺慣性測量（Visual Inertial Odometry，簡稱VIO）允許準確地跟蹤環境，無需任何額外的校準。\\t
- 強大的面部跟蹤功能可以輕松地應用面部特效或創建3D角色的面部表情。\\t
- 跟蹤環境的光照水平，以在虛擬對象上應用正確數量的光照量。\\t
- 檢測如桌面和地板的水平面、垂直和不規則形狀的表面。\\t
- 檢測2D對象，并允許開發人員和它們進行交互。\\t
- 集成了像Unity和Unreal Engine這樣的第三方工具。\
適用以下設備：iPhone 6s和6s+、iPhone 7和7+、iPhone SE、iPad Pro（9.7、10.5或12.9）的第一代或第二代產品、iPad（2017）、iPhone 8和8+、iPhone X。
\\價格：免費
\\MAXST
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\\MAXST有兩個可用SDK：用于圖像跟蹤的2D SDK和用于環境識別的3D SDK。以下是3D SDK的功能列表：
\\- MAXST視覺同步定位（Visual Simultaneous Localization ）和映射功能用于跟蹤和映射環境。當您在跟蹤周圍環境時，地圖會隨著攝像機的移動，自動延伸到第一視圖之外。也可以保存地圖以備后用。\\t
- 保存用視覺同步定位和映射創建的文件以便在您喜歡的任何地方呈現3D對象，從而創建更逼真的AR體驗。\\t
- 二維碼和條碼掃描。\\t
- 擴展的圖像跟蹤和多目標跟蹤。您可以跟蹤目標，只要攝像機可以看得到，而且也可以同時跟蹤最多3個圖像。\\t
- 跟蹤對象，并且根據與表面的關系放置數字對象。\\t
- Unity插件集成。\
支持的平臺：安卓、iOS、Mac OS和Windows。
\\價格：免費版、專業版：一次性付費$499，專業版訂閱：每年$599，企業版。
\\視頻演示鏈接：https://youtu.be/hz5sojXanNw
\\WiKitude
\\Wikitude最近推出了它的SDK7，包括對同步定位和映射的支持。該工具目前提供以下功能：
\\- 3D識別和跟蹤。\\t
- 圖像識別和跟蹤。\\t
- 云識別（允許使用托管在云中的數千張目標圖像）。\\t
- 基于位置的服務。\\t
- 智能眼鏡的集成。\\t
- 與包括Unity在內的外部插件集成。\
支持的平臺：安卓、iOS、智能眼鏡（目前有谷歌智能眼鏡、Epson Moverio BT – 200和Vuzix M100）。
\\價格：專業版—— 每個應用程序每年€2490，專業3D版本——每個應用程序每年€2990、云——每個應用程序每年€4490，企業版。
\\AR SDK對比表
\\我們決定把剛才提到的AR工具的主要特征和功能做成一張表，以便您可以快速對它們進行比較。
\\| \\t\t\t AR SDK \\t\t\t | \\t\t\t 最適合： \\t\t\t | \\t\t\t 支持的平臺 \\t\t\t | \\t\t\t 價格 \\t\t\t |
| \\t\t\t Vuforia \\t\t\t | \\t\t\t 基于標記的應用程序 \\t\t\t | \\t\t\t iOS 安卓 通用Windows平臺 Unity \\t\t\t | \\t\t\t 免費版 經典版 – 一次性支付$499 云 – 每月$99 用于商業用途的專業版 \\t\t\t |
| \\t\t\t ARToolKit \\t\t\t | \\t\t\t 基于位置的應用程序 \\t\t\t | \\t\t\t 安卓 iOS Linux Windows Mac OS 智能眼鏡 \\t\t\t | \\t\t\t 免費 \\t\t\t |
| \\t\t\t 谷歌 ARCore \\t\t\t | \\t\t\t 基于標記的應用程序 \\t\t\t | \\t\t\t 谷歌Pixel Pixel XL Pixel 2 Pixel 2 XL 三星Galaxy S8 三星 S9 \\t\t\t | \\t\t\t 免費 \\t\t\t |
| \\t\t\t 蘋果 ARKit \\t\t\t | \\t\t\t 基于標記的應用程序 \\t\t\t | \\t\t\t iPhone 6s 及以上 iPad Pro (9.7, 10.5 or 12.9) \\t\t\t | \\t\t\t 免費 \\t\t\t |
| \\t\t\t MAXST \\t\t\t | \\t\t\t 基于標記的應用程序 \\t\t\t | \\t\t\t 安卓 iOS Mac OS Windows \\t\t\t | \\t\t\t 免費版 專業版- 一次性支付$499 專業版訂戶- 每年$599 企業版 \\t\t\t |
| \\t\t\t Wikitude \\t\t\t | \\t\t\t 基于標記的應用程序 \\t\t\t | \\t\t\t 安卓 iOS 智能眼鏡 (目前包括：??谷歌 Glass, ?Epson Moverio BT-200和?Vuzix M100) \\t\t\t | \\t\t\t 專業版 –每個應用程序每年 €2490 專業3D版 – 每年每個應用程序€2990 云 – 每年每個應用程序€4490 企業版 \\t\t\t |
結語
\\無需贅言，增強現實技術是趨勢。每個新AR應用程序的發布都會很令人興奮。因此，精明的開發人員正試圖掌握該技術，并推出他們自己的AR應用程序。
\\現在，開發人員可以選擇廣泛的AR工具包來創建基于標記和基于位置的應用程序。要做的第一步是選擇最符合他們要求的增強現實SDK。通過本文，您可以輕松比較圖像和3D識別、存儲可能性、Unity和SLAM支持等功能，以便于開發團隊輕松地為他們未來的應用程序選擇最佳工具包。
\\我們希望本文能促進您使用上面所列的工具并創建自己的AR應用程序！
\\作者簡介
\\Andrii Zhuravlov-Galchenko是GBKSOFT移動開發部門的負責人。他擁有10多年的開發經驗，喜歡混合不同的技術，如web、計算機視覺和移動開發。Andrii總是在關注新技術，并熱衷創新，并嘗試把這兩樣都帶進他的每一個項目中。作為一個團隊負責人，他總是樂于幫助解決任何類型的問題。
\\閱讀英文原文：Six Top Tools to Build Augmented Reality Mobile Apps
\\感謝張衛濱對本文的審校。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的构建增强现实移动应用程序的六款顶级工具的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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