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伟大的精神揭示秘密:苹果ARKit为何击败竞争对手

时间:2019-04-15 23:39

大神揭秘:苹果 ARKit 凭什么碾压对手?

这篇文章由马特·米斯尼克在超级冒险博客上发表。 雷锋网了解到马特·米斯尼克斯目前是一家投资公司超级风投的合伙人,曾在三星、德克、Layar等公司工作。。

通过这篇文章,我们可以学到:

雷锋网将安排全文如下。

今年,苹果在WWDC会议上发布的arKit在整个AR生态系统中引起了巨大的轰动。。 开发人员发现,这是他们第一次在自己的应用程序中广泛使用强大的AR软件开发工具包,他们不再需要任何标记点、初始化、深度相机甚至特殊的创作工具。。 毫不奇怪,ARKit允许开发人员集体打开各种增强现实演示。。

然而,许多开发者不知道ARKit是如何工作的,也不知道为什么ARKit比其他软件开发工具包更好。。 从底层技术看ARKit可以帮助我们理解ARKit的当前版本可以做什么,理解ARKit需要改进的地方和原因,还可以帮助我们预测安卓系统和数字头盔(VR或AR)将来什么时候可以支持ARKit的类似功能。。

到目前为止,我已经在氩领域工作了9年。 过去,我开发了一种类似ARKit的技术,但当时没有合适的硬件来支持这项技术。。 作为一名内部人士,我知道这些系统是如何以及为什么会像现在这样构建的。。

这篇博客试图向那些非技术人员解释一些专业技术问题,而不是向计算机视觉工程师解释。。 在这篇文章中,我用简单的词语来解释ARKit,但这可能不是100%符合科学的解释,但我希望至少它能帮助人们加深对ARKit的理解。。

大神揭秘:苹果 ARKit 凭什么碾压对手?

从技术上讲,ARKit配备了视觉惯性测量(VIO)系统,具有简单的2D平面检测功能。。 具体来说,VIO系统将实时跟踪你在太空中的位置。e。 6自由度(DoF)动作。 例如,您的操作将在屏幕刷新的每一帧之间重新计算。 屏幕的刷新率为每秒30fps或更高,这些计算将同时执行两次。。

通过将现实世界中的点与摄像机传感器每帧中的像素点进行匹配,视觉系统将首次跟踪您的动作进行计算。。 第二,你的运动被惯性系统跟踪,主要是通过加速度计和陀螺仪的两个惯性测量单元。。

然后,卡尔曼滤波器整合VIO系统和惯性系统的输出,预测你的最佳“真实”位置(称为地面实况),ARKit SDK释放你的最新位置。。 正如汽车里程表显示汽车的行驶距离一样,VIO系统记录了苹果手机在6自由度空间的行驶距离。。 6 DoF代表沿xyz三个方向的平移,加上俯仰、偏航和绕三个轴的滚动。

VIO系统的最大优势是,即使用户移动得更快,惯性测量单元仍能每秒读取1000次。。 在每次惯性测量单元读数之间,航位推算用于计算设备的运动。 这时,航位推算更像是一种猜测,就像,我让你向前买一步,然后猜测这一步有多大,然后你就用航位推算来预测这一步的距离。。 (我将在后面详细解释这一预测是如何达到高度准确性的,那么你的最终猜测将会非常准确)当然,这是苹果相对于安卓原始设备制造商的另一个优势 )惯性系统产生的误差会随着时间积累,因此惯性测量单元框架之间的间隔越长或惯性系统使用的时间越长,如果没有VIO系统的配合,对动作的跟踪将越来越偏离实际动作情况优化VIO系统的原因是,即使其他光学系统像VIO一样精确,其他系统的图形处理器或摄像机仍然需要消耗电池,这对头盔显示器影响很大深入研究确实对跟踪系统的研究有重大影响

视觉/光学测量以相机图像帧速率进行,通常为30fps,并且基于场景每帧变化的距离然而,它消耗大量功率,需要以低帧速率运行,并且在帧之间使用VIO深度相机的材料成本非常高,因此原始设备制造商将避免在大规模生产的移动电话中安装深度相机 光学系统通常随着距离的增加而累积误差,时间会在一定程度上影响光学系统的精度例如,普通镜头只能看到白色的墙的墙壁,天花板图案和地毯可以在鱼眼镜头下看到因为双摄像头手机的摄像头(甚至是HMD)位置非常接近,所以摄像头的精确范围对于深度计算来说非常有限 因此,你移动得越远,时间越长,误差就越大因此,谷歌最近宣布探戈打算提供视觉定位服务6 Dof位置跟踪技术将在未来12-18个月内完全商业化,覆盖所有设备 好消息是一个跟踪系统的优点可以抵消另一个系统的缺点大多数增强现实演示不支持三维重建系统,因此增强现实内容仅覆盖所有现实世界对象的前面