Используйте геопространственные привязки для позиционирования реального контента в Android SDK (Kotlin/Java)

Геопространственные привязки — это тип привязки , позволяющий размещать 3D-контент в реальном мире.

Типы геопространственных привязок

Существует три типа геопространственных привязок, каждый из которых по-разному обрабатывает высоту:

1. Якоря WGS84 :
   Якоря WGS84 позволяют размещать 3D-контент на любой заданной широте, долготе и высоте.

2. Местные якоря :
   Привязки к местности позволяют размещать контент, используя только широту и долготу, а также высоту относительно местности в этой позиции. Высота определяется относительно земли или пола, как известно VPS .

3. Анкеры на крыше :
   Привязки на крыше позволяют размещать контент, используя только широту и долготу, а также высоту относительно крыши здания в этом положении. Высота определяется относительно вершины здания, известной как Streetscape Geometry . По умолчанию используется высота местности, если она не размещена на здании.

Предварительные условия

Прежде чем продолжить, убедитесь, что вы включили Geospatial API .

Разместите геопространственные привязки

У каждого типа привязки есть специальные API для их создания; дополнительную информацию см. в разделе «Типы геопространственных привязок» .

Создайте якорь на основе хит-теста

Вы также можете создать геопространственную привязку на основе результатов проверки попадания . Используйте Pose из теста попадания и преобразуйте его в GeospatialPose . Используйте его для размещения любого из трех описанных типов якорей.

Получите геопространственную позу из позы AR

Earth.getGeospatialPose() предоставляет дополнительный способ определения широты и долготы путем преобразования позы AR в геопространственную позу.

Получите позу AR из геопространственной позы

Earth.getPose() преобразует заданное Землей горизонтальное положение, высоту и вращение кватерниона относительно системы координат восток-в-юг в AR-позу относительно мировой координаты GL.

Выберите, какой метод подходит для вашего случая использования

Каждый метод создания якоря имеет связанные с ним компромиссы, о которых следует помнить:

• При использовании Streetscape Geometry используйте проверку попадания, чтобы прикрепить контент к зданию.
• Предпочитайте якоря Terrain или Rooftop, а не якоря WGS84, поскольку они используют значения высоты, определенные Google Maps.

Определить широту и долготу места

Вычислить широту и долготу местоположения можно тремя способами:

• Используйте Geospatial Creator , чтобы просматривать и дополнять мир трехмерным контентом без необходимости физически отправляться в определенное место. Это позволяет визуально размещать иммерсивный 3D-контент с помощью карт Google в редакторе Unity. Широта, долгота, поворот и высота контента будут рассчитаны автоматически.
• Используйте Карты Google
• Используйте Google Планета Земля. Обратите внимание, что получение этих координат с помощью Google Earth, в отличие от Google Maps, даст вам погрешность до нескольких метров.
• Перейти к физическому местоположению

Используйте Карты Google

Чтобы получить широту и долготу местоположения с помощью Google Maps:

1. Откройте Карты Google на настольном компьютере.

   

2. Перейдите в «Слои» > «Еще» .

   

   

3. Измените тип карты на «Спутник» и снимите флажок « Вид глобуса» в левом нижнем углу экрана.

   

   Это позволит использовать 2D-перспективу и устранить возможные ошибки, которые могут возникнуть при просмотре в 3D-виде под углом.

4. На карте щелкните правой кнопкой мыши местоположение и выберите долготу/широту, чтобы скопировать его в буфер обмена.

Используйте Google Планета Земля

Вы можете рассчитать широту и долготу местоположения с помощью Google Earth, щелкнув местоположение в пользовательском интерфейсе и прочитав данные из сведений о метке.

Чтобы получить широту и долготу местоположения с помощью Google Earth:

1. Откройте Google Планета Земля на настольном компьютере.

2. Перейдите в гамбургер-меню и выберите Стиль карты .

   

3. Выключите переключатель «3D-здания» .

   

4. Когда переключатель «3D-здания» выключен, щелкните значок булавки. чтобы добавить метку в выбранном месте.

5. Укажите проект, в котором будет храниться метка, и нажмите «Сохранить» .

6. В поле Название метки введите имя метки.

7. Нажмите стрелку назад на панели проекта и выберите Меню дополнительных действий .

8. В меню выберите «Экспортировать как файл KML» .

   

Файл KLM сообщает широту, долготу и высоту метки в теге <coordinates> , разделенные запятыми, следующим образом:

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

Не используйте широту и долготу из тегов <LookAt> , которые определяют положение камеры, а не местоположение.

Перейти к физическому местоположению

Вы можете рассчитать высоту места, физически придя туда и проведя местные наблюдения.

Получить кватернион вращения

GeospatialPose.getEastUpSouthQuaternion() извлекает ориентацию из геопространственной позы и выводит кватернион, который представляет матрицу вращения, преобразующую вектор из цели в систему координат восток-вверх-юг (EUS). X+ указывает на восток, Y+ указывает вверх, а Z+ указывает на юг. Значения записываются в порядке {x, y, z, w} .

Якоря WGS84

Якорь WGS84 — это тип якоря , который позволяет размещать 3D-контент на любой заданной широте, долготе и высоте. Он опирается на позу и ориентацию для размещения в реальном мире. Позиция состоит из широты, долготы и высоты, которые указаны в системе координат WGS84 . Ориентация состоит из вращения кватернионов.

Высота указывается в метрах над эталонным эллипсоидом WGS84, так что уровень земли не равен нулю. Ваше приложение отвечает за предоставление этих координат для каждой созданной привязки.

Разместите якорь WGS84 в реальном мире.

Определить высоту места

Есть несколько способов определить высоту места для установки якорей:

• Если привязка физически находится рядом с пользователем, вы можете использовать высоту, аналогичную высоте устройства пользователя.
• Получив широту и долготу, используйте Elevation API , чтобы получить высоту на основе спецификации EGM96 . Необходимо преобразовать высоту Maps API EGM96 в WGS84 для сравнения с высотой GeospatialPose . См. GeoidEval , который имеет как командную строку, так и интерфейс HTML. API Карт сообщает широту и долготу в соответствии со спецификацией WGS84.
• Вы можете получить широту, долготу и высоту местоположения из Google Earth . Это даст вам погрешность до нескольких метров. Используйте широту, долготу и высоту из тегов <coordinates> , а не тегов <LookAt> в файле KML.
• Если существующая якорь находится рядом и вы не находитесь на крутом склоне, вы можете использовать высоту из GeospatialPose камеры, не используя другой источник, например Maps API.

Создайте якорь

Получив кватернион широты, долготы, высоты и вращения, используйте Earth.createAnchor() , чтобы привязать контент к указанным вами географическим координатам.

if (earth != null && earth.getTrackingState() == TrackingState.TRACKING) {
  Anchor anchor =
    earth.createAnchor(
      /* Location values */
      latitude,
      longitude,
      altitude,
      /* Rotational pose values */
      qx,
      qy,
      qz,
      qw);

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

if (earth.trackingState == TrackingState.TRACKING) {
  val anchor =
    earth.createAnchor(
      /* Location values */
      latitude,
      longitude,
      altitude,
      /* Rotational pose values */
      qx,
      qy,
      qz,
      qw
    )

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

Якоря местности

Якорь местности — это тип якоря , который позволяет размещать объекты AR, используя только широту и долготу, используя информацию от VPS для определения точной высоты над землей.

Вместо ввода желаемой высоты вы указываете высоту над местностью. Когда это значение равно нулю, якорь будет находиться на одном уровне с местностью.

Установите режим поиска плоскости

Поиск плоскости не является обязательным и не требует использования якорей. Обратите внимание, что используются только горизонтальные плоскости. Горизонтальные плоскости помогут динамическому выравниванию якорей местности на земле.

Используйте Config.PlaneFindingMode , чтобы выбрать, как ваше приложение будет обнаруживать самолеты.

Создайте привязку Terrain с помощью нового API Async.

Чтобы создать и разместить привязку Terrain, вызовите Earth.resolveAnchorOnTerrainAsync() .

Якорь не будет готов сразу и его необходимо разрешить. Как только проблема будет решена, она будет доступна в ResolveAnchorOnTerrainFuture .

final ResolveAnchorOnTerrainFuture future =
  earth.resolveAnchorOnTerrainAsync(
    latitude,
    longitude,
    /* altitudeAboveTerrain= */ 0.0f,
    qx,
    qy,
    qz,
    qw,
    (anchor, state) -> {
      if (state == TerrainAnchorState.SUCCESS) {
        // do something with the anchor here
      } else {
        // the anchor failed to resolve
      }
    });

var future =
  earth.resolveAnchorOnTerrainAsync(
    latitude,
    longitude,
    altitudeAboveTerrain,
    qx,
    qy,
    qz,
    qw,
    { anchor, state ->
      if (state == TerrainAnchorState.SUCCESS) {
        // do something with the anchor here
      } else {
        // the anchor failed to resolve
      }
    }
  )

Проверьте состояние будущего

Future будет иметь связанный FutureState .

Проверьте состояние привязки Terrain в результате Future.

Anchor.TerrainAnchorState принадлежит асинхронной операции и является частью конечного результата Future.

switch (terrainAnchorState) {
  case SUCCESS:
    // A resolving task for this Terrain anchor has finished successfully.
    break;
  case ERROR_UNSUPPORTED_LOCATION:
    // The requested anchor is in a location that isn't supported by the Geospatial API.
    break;
  case ERROR_NOT_AUTHORIZED:
    // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API. See
    // https://developers.google.com/ar/reference/java/com/google/ar/core/Anchor.TerrainAnchorState#error_not_authorized
    // for troubleshooting steps.
    break;
  case ERROR_INTERNAL:
    // The Terrain anchor could not be resolved due to an internal error.
    break;
  default:
    // not reachable
    break;
}

when (state) {
  TerrainAnchorState.SUCCESS -> {
    // A resolving task for this Terrain anchor has finished successfully.
  }
  TerrainAnchorState.ERROR_UNSUPPORTED_LOCATION -> {
    // The requested anchor is in a location that isn't supported by the Geospatial API.
  }
  TerrainAnchorState.ERROR_NOT_AUTHORIZED -> {
    // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API. See
    // https://developers.google.com/ar/reference/java/com/google/ar/core/Anchor.TerrainAnchorState#error_not_authorized
    // for troubleshooting steps.
  }
  TerrainAnchorState.ERROR_INTERNAL -> {
    // The Terrain anchor could not be resolved due to an internal error.
  }
  else -> {
    // Default.
  }
}

Анкеры на крыше

Якоря на крыше представляют собой разновидность якоря и очень похожи на якоря Terrain, описанные выше. Разница в том, что вы указываете высоту над крышей, а не над местностью.

Создайте якорь на крыше с помощью нового API Async.

Якорь не будет готов сразу и его необходимо разрешить.

Чтобы создать и разместить якорь на крыше, вызовите Earth.resolveAnchorOnRooftopAsync() . Как и в случае с якорями Terrain, вы также получите доступ к FutureState of the Future. Затем вы можете проверить результат Future, чтобы получить доступ к Anchor.RooftopAnchorState .

final ResolveAnchorOnRooftopFuture future =
  earth.resolveAnchorOnRooftopAsync(
    latitude,
    longitude,
    /* altitudeAboveRooftop= */ 0.0f,
    qx,
    qy,
    qz,
    qw,
    (anchor, state) -> {
      if (state == RooftopAnchorState.SUCCESS) {
        // do something with the anchor here
      } else {
        // the anchor failed to resolve
      }
    });

var future =
  earth.resolveAnchorOnRooftopAsync(
    latitude,
    longitude,
    altitudeAboveRooftop,
    qx,
    qy,
    qz,
    qw,
    { anchor, state ->
      if (state == RooftopAnchorState.SUCCESS) {
        // do something with the anchor here
      } else {
        // the anchor failed to resolve
      }
    }
  )

Проверьте состояние будущего

Future будет иметь связанный FutureState , см. таблицу выше.

Проверьте состояние привязки на крыше результата Future.

Anchor.RooftopAnchorState принадлежит асинхронной операции и является частью конечного результата Future.

switch (rooftopAnchorState) {
  case SUCCESS:
    // A resolving task for this Rooftop anchor has finished successfully.
    break;
  case ERROR_UNSUPPORTED_LOCATION:
    // The requested anchor is in a location that isn't supported by the Geospatial API.
    break;
  case ERROR_NOT_AUTHORIZED:
    // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API.
    // https://developers.google.com/ar/reference/java/com/google/ar/core/Anchor.RooftopAnchorState#error_not_authorized
    // for troubleshooting steps.
    break;
  case ERROR_INTERNAL:
    // The Rooftop anchor could not be resolved due to an internal error.
    break;
  default:
    // not reachable
    break;
}

when (state) {
  RooftopAnchorState.SUCCESS -> {
    // A resolving task for this Rooftop anchor has finished successfully.
  }
  RooftopAnchorState.ERROR_UNSUPPORTED_LOCATION -> {
    // The requested anchor is in a location that isn't supported by the Geospatial API.
  }
  RooftopAnchorState.ERROR_NOT_AUTHORIZED -> {
    // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API. See
    // https://developers.google.com/ar/reference/java/com/google/ar/core/Anchor.RooftopAnchorState#error_not_authorized
    // for troubleshooting steps.
  }
  RooftopAnchorState.ERROR_INTERNAL -> {
    // The Rooftop anchor could not be resolved due to an internal error.
  }
  else -> {
    // Default.
  }
}

Что дальше

• Убедитесь, что вы понимаете квоту использования Geospatial API .