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使用地理空间锚点在 Android NDK 上定位真实世界的内容

地理空间锚点是一种锚点，可用于将 3D 内容放置到现实世界中。

地理空间锚点的类型

地理空间锚点有三种类型，每种类型都以不同方式处理海拔高度：

WGS84 锚点：
借助 WGS84 锚点，您可以将 3D 内容放置在任何给定纬度，经度和海拔
地形锚点：
借助地形锚点，您可以只使用纬度和具有相对于该位置地形的高度的经度。海拔高度是相对于已知的地面或地面而言的由 VPS 提供支持。
屋顶锚点：
借助屋顶锚点，您只需使用纬度和该经度相对于该位置的建筑物屋顶的高度。海拔高度是相对于已知建筑物的顶部而言的由 Streetscape Geometry 提供。如果未放置在建筑物上，则默认采用地形海拔高度。

	WGS84	地形	屋顶
水平位置	纬度，经度	纬度，经度	纬度，经度
垂直位置	相对于 WGS84 海拔	相对于由 Google 地图确定的地面级别	相对于由 Google 地图确定的屋顶楼层
需要由服务器解决？	否	是	是

前提条件

请务必先启用 Geospatial API，然后再继续操作。

放置地理空间锚点

每种锚点类型都有用于创建它们的专用 API；如需了解详情，请参阅地理空间锚点的类型。

根据点击测试创建锚点

您还可以基于命中测试结果创建地理空间锚点。使用命中测试中的姿势，并将其转换为 ArGeospatialPose。用它放置上述 3 种锚点类型中的任意一种。

通过 AR 姿势获取地理空间姿势

ArEarth_getGeospatialPose() 提供了一种确定纬度和经度的另一种方法，它通过将 AR 姿势转换为地理空间姿势。

通过地理空间姿势获取 AR 姿势

ArEarth_getPose() 可将地球指定的水平位置、海拔高度和四元数旋转（相对于东西南坐标系）转换为相对于 GL 世界坐标系的 AR 姿势。

选择适合您的用例的方法

请注意，每种创建锚点的方法都有相关的权衡：

使用街景几何图形时，使用点击测试将内容附加到建筑物。
首选地形锚点或屋顶锚点，而不是 WGS84 锚点，因为它们使用由 Google 地图确定的海拔高度值。

确定某个位置的经纬度

您可以通过以下三种方式计算位置的纬度和经度：

使用 Geospatial Creator 可以查看和增强 3D 内容，而无需实际前往某个地点。这样，您就可以在 Unity 编辑器中使用 Google 地图直观地放置 3D 沉浸式内容。系统会自动为您计算内容的纬度、经度、旋转角度和海拔。
使用Google地图
使用 Google 地球。请注意，与 Google 地图不同，使用 Google 地球获取这些坐标，所得到的误差范围高达几米。
前往实际位置

使用Google地图

要使用 Google 地图获取某个位置的经纬度，请执行以下操作：

在桌面设备上访问 Google 地图。
导航至图层 >更多。
将地图类型更改为卫星，然后取消选中屏幕左下角的地球视图复选框。

这将强制采用 2D 透视效果，并消除了可能来自 3D 角度视图的错误。
在地图上，右键点击该地点，然后选择经度/纬度即可将其复制到剪贴板。

使用 Google 地球

您可以通过在界面中点击某个位置并从地标详情中读取数据，从 Google 地球中计算该位置的纬度和经度。

要使用 Google 地球获取某个位置的经纬度，请执行以下操作：

在桌面设备上访问 Google 地球。
找到汉堡形菜单，然后选择地图样式。
关闭 3D 建筑开关。
3D 建筑开关关闭后，点击图钉图标在所选位置添加地标。
指定包含地标的项目，然后点击保存。
在地标的标题字段中，输入地标的名称。
点击“Project”窗格中的返回箭头，然后选择 More Actions 菜单。
从菜单中选择导出为 KML 文件。

KLM 文件会在 <coordinates> 标记中报告地标的纬度、经度和海拔高度（以英文逗号分隔），如下所示：

<coordinates>-122.0755182435043,37.41347299422944,7.420342565583832</coordinates>

请勿使用 <LookAt> 标记中的纬度和经度，因为后者用于指定镜头位置，而非位置。

前往实际位置

您可以以物理方式前往某个地点并进行本地观察，从而计算出某个地点的海拔高度。

获取旋转四元数

ArGeospatialPose_getEastUpSouthQuaternion() 从地理空间姿势中提取方向，并输出一个四元数，该四元数表示将向量从目标向东上南 (EUS) 坐标系转换的旋转矩阵。X+ 指向东，Y+ 指向上，Z+ 指向南。值的写入顺序为 {x, y, z, w}。

WGS84 锚点

WGS84 锚点是一种锚点，允许您将 3D 内容放置在任何给定的纬度、经度和高度。它依赖于姿势和方向，才能置于现实世界中。该位置由 WGS84 坐标系中指定的纬度、经度和海拔组成。方向包括四元数旋转。

海拔高度是以高于参考 WGS84 椭球体的米为单位报告的，因此，地平面不为零。您的应用负责为每个创建的锚点提供这些坐标。

在现实世界中放置 WGS84 锚点

确定某个位置的海拔

可通过以下几种方法确定位置以放置锚点时的海拔高度：

如果锚点的物理位置在用户附近，您可以使用与用户设备高度相似的海拔高度。
确定好经纬度后，您可以使用 Elevation API，根据 EGM96 规范获取海拔高度。您必须将 Maps API EGM96 海拔高度转换为 WGS84，才能与 ArGeospatialPose 海拔高度进行比较。请参阅同时具有命令行和 HTML 界面的 GeoidEval。Maps API 开箱即根据 WGS84 规范报告纬度和经度。
您可以从 Google 地球获取某个位置的纬度、经度和海拔高度。这将为您提供高达几米的误差范围。在 KML 文件中使用 <coordinates> 标记（而不是 <LookAt> 标记）中的纬度、经度和海拔高度。
如果现有的锚点就在附近，并且不是在陡峭的斜坡上，您也许可以使用镜头 ArGeospatialPose 的海拔高度，而无需使用其他来源（例如 Maps API）。

创建锚点

获得纬度、经度、海拔高度和旋转四元数之后，请使用 ArEarth_acquireNewAnchor() 将内容锚定到您指定的地理坐标。

float eus_quaternion_4[4] = {qx, qy, qz, qw};
if (ar_earth != NULL) {
  ArTrackingState earth_tracking_state = AR_TRACKING_STATE_STOPPED;
  ArTrackable_getTrackingState(ar_session, (ArTrackable*)ar_earth,
                               &earth_tracking_state);
  if (earth_tracking_state == AR_TRACKING_STATE_TRACKING) {
    ArAnchor* earth_anchor = NULL;
    ArStatus status = ArEarth_acquireNewAnchor(ar_session, ar_earth,
        /* location values */
        latitude, longitude, altitude,
        eus_quaternion_4, &earth_anchor);

    // Attach content to the anchor specified by geodetic location and
    // pose.
  }
}

地形锚点

地形锚点是一种锚点，您只需使用纬度和经度即可放置 AR 对象，并利用 VPS 中的信息找到地面以上的精确海拔高度。

您无需输入所需的海拔高度，只需提供地形上方的海拔高度即可。当此值为零时，锚点将与地形保持水平。

设置飞机查找模式

平面查找是可选的，并非利用锚点的必要条件。请注意，系统只会使用水平面。水平平面有助于地形锚点在地面上动态对齐。

使用 ArPlaneFindingMode 选择应用检测平面的方式。

使用新的 Async API 创建地形锚点

如需创建并放置地形锚点，请调用 ArEarth_resolveAnchorOnTerrainAsync()。

锚点无法立即准备就绪，需要解析。问题解决后，您便可以在 ArResolveAnchorOnTerrainFuture中查看。

使用 ArResolveAnchorOnTerrainFuture_getResultTerrainAnchorState() 检查地形锚点状态。使用 ArResolveAnchorOnTerrainFuture_acquireResultAnchor() 获取解析后的锚点。

float eus_quaternion_4[4] = {qx, qy, qz, qw};
void* context = NULL;
ArResolveAnchorOnTerrainCallback callback = NULL;
ArResolveAnchorOnTerrainFuture* future = NULL;
if (ar_earth != NULL) {
  ArTrackingState earth_tracking_state = AR_TRACKING_STATE_STOPPED;
  ArTrackable_getTrackingState(ar_session, (ArTrackable*)ar_earth,
                               &earth_tracking_state);
  if (earth_tracking_state == AR_TRACKING_STATE_TRACKING) {
    ArStatus status = ArEarth_resolveAnchorOnTerrainAsync(
        ar_session, ar_earth,
        /* location values */
        latitude, longitude, altitude_above_terrain, eus_quaternion_4,
        context, callback, &future);
  }
}

了解未来状况

Future 将有一个关联的 ArFutureState。

州	说明
`AR_FUTURE_STATE_PENDING`	操作仍在等待处理。
`AR_FUTURE_STATE_DONE`	操作已完成，可提供结果。
`AR_FUTURE_STATE_CANCELLED`	此操作已取消。

检查 Future 结果的地形锚点状态

ArTerrainAnchorState 属于异步操作，是最终 Future 结果的一部分。

switch (terrain_anchor_state) {
  case AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_SUCCESS:
    // A resolving task for this anchor has been successfully resolved.
    break;
  case AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_ERROR_UNSUPPORTED_LOCATION:
    // The requested anchor is in a location that isn't supported by the
    // Geospatial API.
    break;
  case AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_ERROR_NOT_AUTHORIZED:
    // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API. See
    // https://developers.google.com/ar/reference/c/group/ar-anchor#:~:text=from%20this%20error.-,AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_ERROR_NOT_AUTHORIZED,-The%20authorization%20provided
    // for troubleshooting steps.
    break;
  case AR_TERRAIN_ANCHOR_STATE_ERROR_INTERNAL:
    // The Terrain anchor could not be resolved due to an internal error.
    break;
  default:
    break;
}

屋顶锚栓

屋顶锚点（主图）

屋顶锚点是一种锚点，与上面的地形锚点非常相似。不同之处在于，您需要提供屋顶以上的海拔高度，而不是地形上方的高度。

使用新的 Async API 创建 Rooftop 锚点

锚点无法立即准备就绪，需要解析。

如需创建并放置 Rooftop 锚点，请调用 ArEarth_resolveAnchorOnRooftopAsync()。与地形锚点类似，您也将访问 Future 的 ArFutureState。然后，您可以查看“Future 结果”以访问 ArRooftopAnchorState。

使用 ArEarth_resolveAnchorOnRooftopAsync() 创建 ArResolveAnchorOnRooftopFuture。

使用 ArResolveAnchorOnRooftopFuture_getResultRooftopAnchorState() 检查屋顶锚点状态。

使用 ArResolveAnchorOnRooftopFuture_acquireResultAnchor() 获取解析后的锚点。

float eus_quaternion_4[4] = {qx, qy, qz, qw};
void* context = NULL;
ArResolveAnchorOnRooftopCallback callback = NULL;
ArResolveAnchorOnRooftopFuture* future = NULL;
if (ar_earth != NULL) {
  ArTrackingState earth_tracking_state = AR_TRACKING_STATE_STOPPED;
  ArTrackable_getTrackingState(ar_session, (ArTrackable*)ar_earth,
                               &earth_tracking_state);
  if (earth_tracking_state == AR_TRACKING_STATE_TRACKING) {
    ArStatus status = ArEarth_resolveAnchorOnRooftopAsync(
        ar_session, ar_earth,
        /* location values */
        latitude, longitude, altitude_above_rooftop, eus_quaternion_4,
        context, callback, &future);
  }
}

了解未来状况

Future 将具有关联的 ArFutureState，详见上表。

检查 Future 结果的 Rooftop 锚点状态

ArRooftopAnchorState 属于异步操作，是最终 Future 结果的一部分。

switch (rooftop_anchor_state) {
  case AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_SUCCESS:
    // A resolving task for this anchor has been successfully resolved.
    break;
  case AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_ERROR_UNSUPPORTED_LOCATION:
    // The requested anchor is in a location that isn't supported by the
    // Geospatial API.
    break;
  case AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_ERROR_NOT_AUTHORIZED:
    // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API. See
    // https://developers.google.com/ar/reference/c/group/ar-anchor#:~:text=from%20this%20error.-,AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_ERROR_NOT_AUTHORIZED,-The%20authorization%20provided
    // for troubleshooting steps.
    break;
  case AR_ROOFTOP_ANCHOR_STATE_ERROR_INTERNAL:
    // The Rooftop anchor could not be resolved due to an internal error.
    break;
  default:
    break;
}

后续步骤

确保您了解 Geospatial API 用量配额。