AR Kit چگونه کار می کند ؟

و چرا اپل تمرکز و سرمایه گذاری بسیار زیادی بر واقعیت افزوده دارد ؟

نسل اول تکنولوژی واقعیت افزوده اپل همزمان با معرفی از iOS 11 رو نمایی شد، حالا پس از گذشت یک سال و با معرفی iOS 12 شاهد پیشرفت چشمگیر امپراطوری اپل در زمینه ی واقعیت افزوده و خلق یک جهان دیجیتالی بر پایه واقعیت هستیم !

تکنولوژیی که در مدت یک سال به کمک توسعه دهندگان امد و در زمینه های: پزشکی، مد و پوشاک، طراحی و دکوراسیون، خلاقیت و سرگرمی، اموزش و هنر،تعمیرات صنعتی و… تحسین جهانیان را برانگیخت !

AR Kit چیست و چگونه کار می کند ؟

ما قصد داریم به طور کلی، ویژگی های سطح بالا و اهداف AR Kit را بررسی کنیم.

ساده ترین و کوتاه ترین وصف AR Kit این است که ان را برای توسعه دهندگان برنامه های زیادی از نظر کار با دوربین دستگاه های iOS، برای اسکن تصاویر و اشیا در محیط، و موقعیت و ساخت مدل های ۳D در فضاهای واقعی است.

،،
AR Kit ترکیبی از ردیابی حرکات دستگاه، ضبط صحنه ها توسط دوربین، پردازش صحنه های پیشرفته و قابلیت های صفحه نمایش برای ساده ساری تولید محتوای واقعیت افزوده با استفاده از دوربین عقب و یا سلفی دستگاه های iOS است.

توسعه دهندگان می توانند از Xcode، محیط برنامه نویسی اپل در مک، برای ساخت برنامه های واقعیت افزوده از ان استفاده کنند !

AR Kit عمدتا سه چیز اساسی را در پشت صحنه ی برنامه های AR دنبال می کند: ردیابی، درک صحنه و رندر.

ردیابی زبانه ها را بر روی موقعیت و و جهت گیری دستگاه را در دنیای فیزیکی نگه می دارد و می تواند اشیایی مانند پوستر ها و چهره ها را ردیابی کند ! (گرچه برخی از موارد ردیابی در نسخه اولیه iOS 11 پشتیبانی نمی شوند).
درک صحنه عمدتا محیط را اسکن می کند و اطلاعات مربوط به ان را به توسعه دهنده یا کاربر ارایه می دهد.
رندر به این معنی است که ARKit بیشترین کار را برای قرار دادن اشیا ۳D در زمینه سکانس گرفته شده توسط دوربین دستگاه انجام می دهد، مانند قرار دادن یک مبل در وسط اتاق ناهار خوری، هنگام استفاده از یک برنامه واقعیت افزوده تغییر دکوراسیون !
انتشار اولیه ARKit در قسمت ردیابی محیط پشتیبانی می شود.

واقعیت افزوده یا ARKit چیست؟

ردیابی جهت

در تنظیمات ردیابی جهت، ARKit از سنسور های داخلی دستگاه، برای ردیابی چرخش در سه درجه ازاد استفاده می کند، اما مانند چرخیدن سر شما بدون حرکت در جایی است.

تغییر در موقعیت فیزیکی در اینجا ردیابی نمی شود، فقط جهت گیری در یک محیط مجازی کروی با دستکاه در اصل ردیابی جهت گیری یک رویکرد بسیار مفید برای تقویت اشیا دور و مکان های خارج از فواصل دستگاه است.

ردیابی سطح

این دستگاه جهت مشاهده ی دوربین و هر گونه تغییر مکان فیزیکی دستگاه را ردیابی می کند، بنبابراین بر خلاف مسیر یابی جهت گیری، اگر دستگاه دو پا به سمت راست حرکت کند، بدون هیچ اطلاعات قبلی در مورد محیط، بصورت کاملا خودکار درک می کند !

علاوه بر این، ARKit با استفاده از یک فرایند به نام حسگر بصری (inertial) که شامل شناسایی ویژگی های فیزیکی و کلیدی در محیط اطراف دستگاه است را استفاده می کند.

این ویژگی ها از زوایای متعدد حرکت کرده و ثبت می شود و در فضای فیزیکی دوباره به حرکت در می اید (حرکت نیاز است، چرخش اطلاعات کافی را پردازش نمی کند).

تصاویر گرفته شده در این فرایند با هم برای درک عمق تصاویر و محیط استفاده می شود، این همان چیزی است که انسان ها عمق اجسام و تصاویر را با ان درک می کنند !

این همان چیزی است که می تواند به موقعیت و جهت اشیا، روشنایی و سایه ها برای ساخت مدل ها کمک کند، هر چه کاربر حرکات بیشتری داشته باشد، اطلاعات بیشتری بصورت دقیق تر و واقع گرایانه تر ردیابی می شوند.

هنگامی که ARKit ردیابی سطح را پردازش می کند، ان را با یک فضای هماهنگ مجازی که در ان اشیا می توانند قرار بگیرند، مطابقت می دهد.

ARKit نیاز به اطلاعات سنسور های بدون وقفه دارد و این فرایند در محیط های روشن و بافتی با ویژگی های بسیار متمایز کار می کند.

تشخیص سطح

با استفاده از ردیابی سطح می توان اشیا و واقعیت افزوده را قرار داد.

هنگامی که ARKit با سیستم عامل iOS 11 راه اندازی شد، تنها سطوح افقی قابل استفاده و شناسایی بودند، و تغییرات مانند لرزش و یا خمیدگی به راحتی تلاش برای قرار دادن اشیا سه بعدی در صحنه را مختل کند.

با استفاده از این تکنیک ها، توسعه دهندگان می توانند ARKit را به اسانی بر روی اشیا ۳D در یک صفحه نمایش، برای کاربران طراحی و به تصویر کشند.

ویژگی های اضافه شده در iOS 11.3

اپل در اوایل سال میلادی جاری، بزوزرسانی ۱.۵ را برای ARKit با ویژگی های بهبود عمومی در دقت، و افزایش کیفیت تجربیات، پیشرفته شدن در تلاش برای اندازه گیری و افزایش رزولوشن برای صفحه نمایش در سکانس ها عرضه کرده است.

سطح عمودی

نسخه ی اولیه ی ARKit تنها می توانست اشیا را در سطوح افقی اشکار سازد، بنابراین ARKit 1.5 توانایی انجام این کار را با سطوح عمودی و تا حدی نامنظم را اضافه کرد، از ان به بعد توسعه دهندگان توانستند نه تنها اشیا را بر روی دیوار بلکه در یک طبقه قرار دهند !

به رسمیت شناختن تصویر

ARKit 1.5 پایه ردیابی نصویر ۲D را اضافه کرد، به این معنی که برنامه های ARKit می توانند چیزی شبیه به یک صفحه در کتاب، پوستر فیلم یا نقاشی روی دیوار را تشخیص دهند !

توسعه دهدگان میتوانند برنامه های خود را به محیط و صفحه نمایش پس از شتاسایی تصویر دو بعدی بیاورند، به عنوان مثال یک لباس مردانه با طرح ایرون من پس از اینکه کاربر دوربین را بر روی پوستر فیلم Avengers قرار می دهد بر تن شخصیت ها نمایش داده می شود !