Tipps und Tricks für Augmented Reality mit Unity und Vuforia

Hallo, Augmented Reality-Reisender! In diesem Beitrag zeige ich Ihnen einige coole Funktionen von Vuforia, mit denen Sie ansprechende AR-Apps erstellen können. Wir werden einen Blick darauf werfen Würfel und Zylinder Ziele, Smart Terrain, VuMarks, und mehr. Wir werden nicht tief in eines dieser Themen eintauchen, aber ich werde versuchen, genug zu behandeln, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern.

Wenn Sie nicht mit den Hauptkonzepten von Vuforia vertraut sind, lesen Sie einige meiner früheren Beiträge. Sie werden damit beginnen, Ihre erste App mit Vuforia zu erstellen, und zwar von Grund auf.

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1. Vuforia auf Unity einrichten

Dieser Abschnitt ist nur ein Überblick für diejenigen, die Vuforia in der Vergangenheit verwendet haben. Wenn Sie bereits mit der Vorbereitung eines Unity-Projekts für Vuforia vertraut sind, können Sie diesen Abschnitt überspringen. 

Bevor Sie eine der Ressourcen von Vuforia für Unity verwenden, müssen Sie das Framework einrichten. Zunächst müssen Sie das Vuforia-Paket für Unity herunterladen und importieren.

Anschließend müssen Sie im License Manager von Vuforia einen Lizenzschlüssel für das Projekt erstellen. Sobald Sie es erstellt haben, nehmen Sie den Schlüssel und stecken ihn in eine ARCamera Fertig, und das ist es. Jetzt können Sie mit Vuforia herumspielen.

Ich behandele diesen Prozess ausführlich mit meinem Tutorial. Erzeuge ein Pokémon GO-Stil mit Augmented Reality mit Vuforia.

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2. Entwerfen eines ImageTarget

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Augmented Reality-Erlebnisse auf Vuforia zu erstellen, und fast alle verlassen sich auf ein Target, das vom Vuforia-Algorithmus erkannt werden muss, um den Erweiterungsprozess zu starten. Sie können ein Ziel selbst entwerfen und an Vuforia Target Manager senden, damit es vom System erkannt wird. Dieses Design muss jedoch einigen Richtlinien entsprechen, da das Ziel sonst nicht leicht verfolgt oder überhaupt nicht erkannt wird.

Sie müssen vor allem wissen, wie man eine ImageTarget. Das liegt daran, dass viele andere Arten von Vuforia-Zielen aus mehreren bestehen ImageTargets in einer bestimmten Position angeordnet und mit einem MultiTarget.

Es gibt drei Hauptregeln, die ein ImageTarget muss einhalten:

  1. Es muss detailreich sein.
  2. Es muss einen guten Kontrast mit hellen und dunklen Bereichen aufweisen.
  3. Es können keine sich wiederholenden Muster vorhanden sein.

Im Hintergrund erstellt Vuforia eine Anordnung des Bildes mit seinemFeatures, und dann kann der Algorithmus solche Muster finden und die Ziele verfolgen. Grob gesagt handelt es sich bei einem Merkmal in einem Bild um einen scharfen Winkel, z. B. eine Eckenecke oder die Spitze eines Sterns. Die Anzahl der Features in einem Bild hängt direkt mit der Nachverfolgbarkeit zusammen..

Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass selbst Hunderte von Features in einem Bild nicht helfen, wenn diese Features in einem Muster angeordnet werden. Das ImageTargets Ich brauche einen gewissen Grad an Zufälligkeit und Chaos, um richtig erkannt zu werden.

Wenn Sie sich an diese Regeln halten, können Sie hervorragende Ergebnisse erzielen ImageTargets, Wenn Sie jedoch etwas mehr wissen möchten, lesen Sie die Dokumentation.

3. Verwendung von MultiTarget

Auch als Cuboid Target bekannt MultiTarget besteht aus einer Reihe von ImageTargets in einer definierten geometrischen Anordnung. Diese Anordnung ermöglicht es dem Algorithmus von Vuforia, die Ziele gleichzeitig zu verfolgen und eine volumetrische Referenz zu erstellen. MultiTarget kann in Marketingkampagnen sehr nützlich sein, um die Interaktion der Verbraucher mit Produktpaketen usw. zu fördern.

3.1 MultiTarget entwerfen

Grundsätzlich a MultiTarget Design muss den gleichen Regeln entsprechen wie ein ImageTarget, zwei weitere Anliegen hinzufügen: die Tiefe der Box und seiner Geometrische Konsistenz

Die Box ist Tiefe sollte mindestens die Hälfte seiner Breite haben. Dies ist nur eine Empfehlung und funktioniert, wenn sie etwas kleiner ist, aber es ist interessant, dies zu berücksichtigen.

Außerdem erwartet der Algorithmus von Vuforia Konsistenz in allen Teilen der MultiTarget. Das bedeutet, dass voraussichtlich alle Seiten der Box vorhanden sind. Wenn dies nicht möglich ist, kann der entfernbare Teil beim Erstellen des Ziels in Target Manager leer bleiben. Zum Beispiel könnte ein Deckel der Müslischachtel leer bleiben, andernfalls kann es bei geöffnetem Deckel zu Inkonsistenzen während der Augmentation kommen.

3.2 MultiTarget erstellen

Der erste Schritt ist das Hinzufügen oder Auswählen einer Datenbank im Target Manager von Vuforia. Wählen Sie die Datenbank aus und klicken Sie auf Ziel hinzufügen, Auswahl der Quader Option und Einstellung seiner Breite, Höhe, Länge, und Name.

Nach dem MultiTarget erstellt wurde, wählen Sie es aus und setzen Sie seine ImageTargets. Wie gesagt, a MultiTarget besteht aus einer Reihe von ImageTargets in einer bestimmten Position eingestellt. Jeder Teil des Quaders muss ein Bild enthalten, und jedes Bild sollte dem Anteil des Quaders entsprechen, der beim Erstellen des Ziels definiert wurde.

 

Wenn der Cuboid eingestellt ist, können Sie loslegen. Laden Sie einfach die Datenbank herunter und importieren Sie sie in Unity. Ziehen Sie dazu eine MultiTarget Fertig stellen und wählen Sie die heruntergeladene Datenbank und das Cuboid-Ziel aus. Mehr darüber lernen MultiTarget, Schauen Sie sich die Dokumentation an.

4. Zylinder Ziele

Nach der Vuforia-Dokumentation “ZylinderTargets Damit können Sie Bilder erkennen und verfolgen, die in zylindrische und konische Formen gerollt wurden. “Mit dieser Art von Interaktion können Sie Produktpakete wie Sodadosen oder andere zylindrische Produkte herstellen.

 

4.1 Entwerfen eines Zylinderziels

EIN CylinderTarget basiert auch auf dem ImageTarget, Daher sollte das Design diesen Regeln entsprechen. Die Ober- und Unterseite des Zylinders müssen quadratische Bilder sein, die vom Target Manager-System markiert werden. Wie bei MultiTarget, Sie sollten die Konsistenz des Ziels berücksichtigen. Das heißt, wenn ein Teil des Objekts entfernt werden kann, ist es hilfreich, den Manager auf dem Feld leer zu lassen.

4.2 Erstellen eines Zylinderziels

Diese Art von Ziel wird in zwei Schritten erstellt. Der erste ist zu Hinzufügen oder Wählen eine Datenbank in Vuforias Target Manager, fügen Sie eine neue hinzu Ziel, Auswahl der Zylinder Option, und setzen Sie seine Maße und Name.

Als nächstes müssen Sie das auswählen CylinderTarget Sie haben Bilder erstellt und hochgeladen. Sie können ein Bild für die Seite, eines für das untere und eines für das obere Bild hochladen. Klicken Sie einfach auf den gewünschten Bereich und laden Sie das Bild hoch.


Das Bild muss jedoch das Verhältnis des Zylinders berücksichtigen. Möglicherweise funktioniert Ihr erster Versuch nicht. Aber keine Angst, das Vuforia-System gibt Ihnen das richtige Verhältnis und Sie können Ihre Bildproportionen entsprechend anpassen. Für einen Zylinder mit einer Breite von 1 und einer Höhe von 2 beträgt das Verhältnis beispielsweise 1,571. Auf einer Zielseite entspricht die Bildhöhe der Breite geteilt durch das Verhältnis. Sobald das Verhältnis korrekt ist, wird der Upload erfolgreich durchgeführt.

Einmal die CylinderTarget definiert ist, können Sie es verwenden. Sie müssen nur die Datenbank herunterladen und in Unity importieren und dann eine Vuforia ziehen CylinderTarget Fertig für Ihre Szene, und Sie können loslegen.

5. Smart Terrain

Das SmartTerrain ist ein exklusives Feature von Unity, mit dem Sie Ihre physische Umgebung rekonstruieren und erweitern können. Das Feature rekonstruiert, erkennt und verfolgt physische Objekte und Oberflächen. Diese erkannten Objekte können in Unity als Terrain genutzt werden, was interessante Spielmöglichkeiten und Erlebnisse eröffnet.

Die Erfahrung beginnt, wenn eine Art Vuforia-Ziel verfolgt wird. Es könnte starten, wenn das Gerät eine aufspürt ImageTarget , ein CylinderTarget, oder ein beliebiges anderes Ziel. 

Einmal gestartet, erkennt das System Objekte, die um das Ziel herum verteilt sind, und legt die Spielphase unter Berücksichtigung der verfolgten Objekte fest. Das Gelände wird dann virtuell über die gescannten Objekte projiziert, und die Erfahrung beginnt.

Smart Terrain kann einfache Objekte wie Kästen und Zylinder erkennen, sofern diese den Vuforia-Standards entsprechen. Diese Objekte werden direkt auf die Spielbühne gestellt und als Teil der Szene verwendet. 

Diese Arten von Objekten werden aufgerufen Requisiten bis zum SmartTerrain und ihre Größe kann so klein wie eine Suppendose oder so groß wie eine große Müslischachtel sein. Transparente Objekte wie Glas werden nicht unterstützt.

SmartTerrain arbeitet in drei Phasen:

  • Inszenierung: Der Benutzer verteilt das Ziel und die Requisiten.
  • Scannen: Die Bühne und Requisiten, die in der Umgebung verwendet werden, werden vom Smart Terrain Tracker erfasst und rekonstruiert.
  • Verfolgung: Das Gelände wird in Echtzeit durch die von Ihnen entwickelte Unity-Szene erweitert.

Der Erstellungsprozess von a SmartTerrain Die Erfahrung ist unkompliziert, erfordert jedoch viele Schritte. Da uns das Vuforia-Team eine hervorragende Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Erstellung eines Smart Terrain-Erlebnisses in Unity bietet, werden wir hier nicht in den Erstellungsprozess eintauchen. 

Wenn Sie es ausprobieren möchten, folgen Sie der Anleitung, und Sie sollten keine Probleme haben. Beachten Sie jedoch, dass die SmartTerrain hat gewisse Einschränkungen, insbesondere hinsichtlich der Hardware- und Systemanforderungen. Mehr über das System erfahren Sie in der Dokumentation.

6. VuMark

EIN VuMark ist eine Art Ziel, das vollständig angepasst werden kann. Es kann bestimmte Designentscheidungen oder eine Markenpersönlichkeit widerspiegeln. Es ist auch durch das Vuforia-Trackingsystem extrem erkennbar und kann AR-Erfahrungen starten oder Daten kodieren.

Bevor Sie anfangen, mit zu spielen VuMark, Es ist gut zu verstehen, dass der Erstellungsprozess nicht der einfachste ist. Das Vuforia-Team hat einen ziemlich guten Leitfaden und einige hilfreiche Tools zusammengestellt, aber ich würde diese Lösung nur für bestimmte Situationen empfehlen, in denen das Design des Markers von größter Bedeutung ist.

Ich werde nicht in alle gehen VuMark Anforderungen und Designprozesse. Stattdessen gebe ich Ihnen nur eine allgemeine Vorstellung von dem Prozess und, falls Sie sich entscheiden, Ihren eigenen zu entwerfen VuMarker, Sie müssen wahrscheinlich zuerst die Reiseführer von Vuforia lesen.

6.1 VuMark-Design

Es ist wichtig, einige Architektur- und Entwurfsregeln für zu verstehen VuMark, Andernfalls funktioniert das Ziel nicht richtig.

EIN VuMark besteht aus fünf Teilen:

  1. Kontur: Die Kontur wird nicht wirklich auf der gezeichnet VuMark; Es ist durch den Kontrast zwischen den beiden definiert Rand und das Freiraum. Dies ist der Teil, den der Algorithmus der Vuforia zuerst erkennt.

  2. Rand: Die identifizierbare und definierende Form der VuMark. Es besteht aus geraden Linien mit mindestens vier Winkeln an der äußersten Kante des Designs.

  3. Freiraum: Ein obligatorischer leerer Bereich, der neben dem Rand angezeigt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass der Algorithmus genügend Kontrast aufweist, um die Kontur zu erkennen.

  4. Code / Elemente: Die visuelle Darstellung der ID des Ziels. Dieser besteht aus kontrastreichen Elementen, die zwei Zustände repräsentieren, dunkel und Licht. Die Anzahl der vorhandenen Elemente wird beim Erstellen des festgelegt VuMark-Vorlage in Illustrator mit den Werkzeugen von Vuforia. (Mehr dazu im nächsten Abschnitt.)

  5. Hintergrund / Designbereich: Dieser Bereich ist eine leere Leinwand, die vom Algorithmus ignoriert wird. Sie können frei auf diesem Raum entwerfen.

Weitere Informationen zu den Designanforderungen finden Sie im VuMarkDesign-Handbuch.

6.2 Erstellen eines VuMark

EIN VuMark wird mit Adobe Illustrator und dem erstellt VuMark Design Tools die auf der Vuforia-Website zum Download zur Verfügung stehen. Die Werkzeuge bestehen aus drei Illustrator-Skripts, die einige Beispiele und einen ausführlichen PDF-Leitfaden enthalten.

Vor dem Start eines VuMark, Sie sollten das Konzept unter Berücksichtigung aller von Vuforia vorgeschlagenen Richtlinien entwerfen. Sobald der Entwurf abgeschlossen ist, fangen Sie an, ihn in Teile zu zerlegen und der Architektur von VuMark zu folgen.

Der erste Schritt ist das Erstellen eines neuen VuMark Vorlage mit der VuMark-Setup.jsx illustriertes Skript. In dem VuMark Template Setup In diesem Fenster können Sie den Namen der Marke, den ID-Typ und die Länge auswählen. Die Anzahl der in der Marke codierten Zeichen bestimmt, wie viele Elemente sie enthalten muss.

Nachdem die Vorlage erstellt wurde, müssen Sie Ihr Entwurfskonzept kopieren und es anhand der vom Skript erstellten Ebenen aufteilen. Jede Schicht stellt einen architektonischen Teil dar und hat ihre eigene Regel. Sie werden das verwenden VuMark-Verify.jsx Skript, um zu überprüfen, ob Ihr Design korrekt ist. Das Skript gibt Ihnen Hinweise, wie Sie das Design entsprechend anpassen können VuMark Standards.

Nachdem Sie Ihr Design aufgeschlüsselt und dessen Konformität überprüft haben VuMark Standards, ist es Zeit, das Ziel zu exportieren. Um das Design zu exportieren, müssen Sie das ausführen VuMark-Export.jsx Skript. Es wird eine neue Datei in Illustrator erstellt und der Inhalt aus Ihrer VuMark-Vorlage verschoben. Sie werden dann aufgefordert, Ihre zu speichern VuMark Vorlage als SVG-Datei. 

Schließlich ist Ihre Markierung fertig, und Sie können die Zieldatei in eine neue Datenbank in Vuforia Target Manager hochladen. Dann müssen Sie nur die Datenbank herunterladen und wie jedes andere Ziel verwenden.

7. Erkunden anderer cooler Funktionen

Es war eine lange Reise in das Vuforia-System und die Möglichkeiten für Augmented Reality. Wie Sie sehen, verfügt das Vuforia-System über viele coole Funktionen. Dies war mein fünfter Beitrag auf Vuforia, und trotzdem konnte ich nicht alle Funktionen abdecken. Ich bin jedoch zuversichtlich, dass Sie über genügend Wissen verfügen, um diese Ressourcen jetzt selbst zu erkunden.

Hier sind einige Hinweise auf andere Funktionen, die es zu erkunden gilt:

  • Benutzerdefinierte Ziele: Funktioniert wie ImageTarget, Der Benutzer kann die Ziele jedoch auch mit der Kamera des Geräts festlegen.
  • Cloud-Erkennung: Exklusiv für Unternehmenskonten. Es ist eine Art Zieldatenbank, die sich in der Cloud befindet und das Hochladen und Synchronisieren von neuen Daten ermöglicht ImageTargets mit der App im Fluge.
  • Objekterkennung: Dies ist eine experimentelle Funktion, mit der ein Objekt erkannt werden kann, nachdem es mit einem speziellen Werkzeug von Vuforia gescannt wurde.

Wenn Sie hier sind, schauen Sie sich einige unserer anderen Beiträge zu AR und Mobile-Entwicklung an!

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