ARKit 是 Apple 用于在 iOS 设备上构建增强现实 (AR) 体验的框架。它结合了设备摄像头、运动传感器和板载处理器的数据,以实时将数字内容与现实世界融合。ARKit 的核心是称为视觉惯性测程法 (VIO) 的技术,该技术将摄像头输入与来自加速计和陀螺仪的运动数据融合,以跟踪设备在 3D 空间中的位置和方向。这使得系统能够了解设备相对于周围环境的移动方式,从而实现虚拟对象的稳定放置。例如,当您使用 AR 应用程序将 3D 模型放置在桌子上时,即使您移动设备,ARKit 也能确保该对象保持固定在该表面上。
ARKit 还通过平面检测、光照估计以及图像或对象识别等功能来处理场景理解。平面检测可识别水平和垂直表面(例如地板或墙壁),应用程序可以使用这些表面来真实地放置虚拟内容。光照估计分析相机馈送,以使虚拟对象的光照条件与真实环境相匹配,从而确保一致的阴影和高光。开发人员可以使用 RealityKit 或 SceneKit 等框架来扩展这些功能以进行 3D 内容渲染。例如,家具应用程序可能会使用平面检测将虚拟沙发放置在客厅地板上,并调整其光照以匹配环境条件,使其看起来更自然。
性能优化是 ARKit 的一个关键方面。它可以有效地利用设备的 GPU 和 CPU,在实时处理和电池续航之间取得平衡。具有 LiDAR 扫描仪的新型 iOS 设备(如 iPhone Pro 型号)增强了 ARKit 的深度感应精度,从而加快了表面检测速度并改善了遮挡效果——虚拟对象出现在真实世界障碍物后面。ARKit 还支持人物遮挡等功能,该功能使用前置摄像头允许 AR 内容与场景中的人进行真实的交互。开发人员可以通过 API 访问这些功能,确保应用程序可以在受支持的设备上运行,同时利用硬件优势。例如,测量应用程序可以使用 LiDAR 立即绘制房间的尺寸,而没有 LiDAR 的旧设备将依赖于较慢的基于摄像头的跟踪。通过抽象硬件差异,ARKit 简化了在 iOS 设备上扩展 AR 体验的构建。