ARCore 是 Google 用于在 Android 设备上构建增强现实 (AR) 体验的平台。它的工作原理是将三项核心技术结合起来:运动跟踪、环境理解和光照估计。这些组件使设备能够感知周围环境,并以与现实世界对齐的方式叠加数字内容。例如,运动跟踪使用设备的摄像头和惯性传感器(如加速度计和陀螺仪)来跟踪手机在 3D 空间中的位置和方向。这允许虚拟对象在用户移动设备时保持锚定在真实世界的表面上。环境理解通过识别相机馈送中的视觉特征集群来检测水平表面,例如地板或桌子。光照估计分析环境光照以调整虚拟对象的外观,确保它们投射逼真的阴影或与周围环境自然融合。
开发人员通过 ARCore SDK 中提供的 API 与 ARCore 交互。主要工作流程包括设置会话、处理相机帧以及管理可跟踪数据,例如检测到的平面或特征点。例如,当应用程序启动 AR 会话时,ARCore 开始分析相机馈送以识别特征点(环境中独特的视觉模式),它使用这些特征点来映射设备的移动并检测表面。开发人员可以使用命中测试 API 来确定用户点击屏幕时应放置虚拟对象的位置。例如,将椅子的 3D 模型放置在检测到的地板平面上涉及将光线从屏幕点击位置投射到 ARCore 生成的 3D 场景中,并将模型与交点对齐。ARCore 还提供用于锚点的 API,锚点将虚拟对象锁定到特定的真实世界位置,确保即使在设备对环境的理解不断发展的情况下,它们也能保持稳定。
ARCore 的性能取决于设备硬件,例如摄像头质量、传感器校准和处理能力。并非所有 Android 设备都支持 ARCore,因为它需要特定的硬件功能和 Google 的兼容性认证。开发人员必须处理 ARCore 不可用或环境条件(如光线不足或无特征墙壁)阻碍跟踪的情况。为了优化,应用程序应有效地管理资源密集型任务,例如平面检测——例如,在识别表面后禁用平面检测以减少计算负载。跨设备进行测试至关重要,因为低端硬件可能难以处理复杂的场景。像 ARCore 深度 API 或云锚点这样的工具可以增强体验,但需要仔细集成。通过利用 ARCore 的核心功能,同时考虑硬件的可变性,开发人员可以创建沉浸式 AR 应用程序,这些应用程序可以有效地适应真实世界的环境。