EasyAR sparse Spatial Map
EasyAR sparse Spatial Map (Sparse Spatial Map) scannt die Umgebung des Nutzers in kleinem Maßstab (Raumebene), erstellt eine visuelle 3D-Karte der Umgebung und bietet visuelle Lokalisierungs- und Tracking-Funktionen. Geeignet für die Entwicklung von persistenten AR-Anwendungen oder Multiplayer-AR-Anwendungen.
Prinzip der EasyAR sparse Spatial Map
Aufbauend auf Motion Tracking nutzt die EasyAR sparse Spatial Map auf dem Gerät Computer-Vision-Algorithmen, um Kameradaten zu analysieren und eine räumliche 3D-Karte der Umgebung zu erstellen. Nutzer können die visuelle Karte speichern oder in Echtzeit zwischen mehreren Geräten teilen. Wenn andere Geräte die entsprechende Karte laden und durch Lokalisierung innerhalb der geladenen Karte die Position und Ausrichtung des Geräts relativ zur Karte bestimmen, können so persistente AR-Anwendungen oder Multiplayer-AR-Anwendungen entwickelt werden.
Die sparse Spatial Map benötigt derzeit ein stabiles Motion-Tracking-System (z.B. EasyAR Motion Tracker, ARCore, ARKit), das sechs Freiheitsgrade (6DoF) der Position und Ausrichtung für die Kartenerstellung und das kontinuierliche Tracking nach erfolgreicher Lokalisierung liefert. Während der Kartenerstellung nutzt die sparse Spatial Map Kamerabilder und die zugehörigen Posen, um eine 1:1 visuelle Karte der Umgebung zu konstruieren. Nach erfolgreicher visueller Lokalisierung wird die Position und Ausrichtung des Geräts relativ zur Karte kontinuierlich über das Motion-Tracking-System aktualisiert.
Die EasyAR sparse Spatial Map unterstützt das Laden mehrerer Karten, die Lokalisierung innerhalb mehrerer Karten und gibt die entsprechende Karten-ID sowie die Position und Ausrichtung des Geräts relativ zu dieser Karte zurück.
Best Practices für das Erstellen von Karten
Beim Erstellen einer sparse Spatial Map sollten Sie sorgfältig bedenken, an welchen Orten und aus welchen Blickwinkeln Nutzer lokalisieren werden, um den Kartenerstellungsprozess zu optimieren. Versuchen Sie während der Kartenerstellung, alle potenziellen Lokalisierungs-Perspektiven abzudecken, einschließlich Betrachtungswinkel und -entfernung.
Hier sind Best Practices zur Verbesserung der Kartenergebnisse:
- Führen Sie möglichst Translationsbewegungen oder langsame Rotationen relativ zum gescannten Bereich/Szenario aus.
- Bewegen Sie sich ausreichend, um alle Positionen abzudecken, an denen Nutzer möglicherweise lokalisieren.
- Führen Sie die Kartierung in Bereichen mit reichhaltigen, stabilen und statischen visuellen Merkmalen durch.
- Der Bereich einer einzelnen Karte sollte 1000 Quadratmeter nicht überschreiten.
- Die Entfernung des kartierenden Geräts zur Szene sollte weniger als 10 Meter betragen.
Vermeiden Sie beim Scannen und Kartieren Folgendes:
- Kartierung in großen Bereichen ohne visuelle Merkmale, wie weiße Wände.
- Kartierung in großen Bereichen mit reflektierenden Materialien, wie Glas, spiegelnde Objekte.
- Kartierung in Bereichen mit sich wiederholenden Texturen.
Nach Abschluss der Kartierung können Sie die Lokalisierung innerhalb der erstellten sparse Spatial Map testen, um die Erfolgsrate und Genauigkeit der Lokalisierung zu überprüfen. Falls die Ergebnisse nicht zufriedenstellend sind, erwägen Sie, eine vollständigere Karte neu zu erstellen.
Best Practices für die Lokalisierung
Um die Lokalisierungsergebnisse der sparse Spatial Map für Nutzer zu gewährleisten, erhöht die Befolgung dieser Praktiken die Erfolgsrate und verbessert das Nutzererlebnis.
- Führen Sie Nutzer dazu, die Lokalisierung in der Szene durchzuführen, die der Karte entspricht, z.B. durch Anzeigen einer Vorschau der Zielszene, um Nutzern zu helfen, die Zielszene zu finden.
- Weisen Sie Nutzer an, das Gerät langsam zu bewegen und aus mehreren Winkeln zu versuchen, eine Lokalisierung durchzuführen.
- Vermeiden Sie die Lokalisierung in Bereichen ohne visuelle Merkmale, mit Spiegeln oder sich wiederholenden Texturen.
Häufige Ursachen für Lokalisierungsfehler
Wenn sich die Umgebung, in der der Nutzer lokalisiert, erheblich von der Umgebung unterscheidet, in der die Karte erstellt wurde, kann dies zu Lokalisierungsfehlern führen, wie z.B.:
Änderung des Blickwinkels
Stellen Sie sicher, dass die Kartenerstellung potenzielle Lokalisierungswinkel möglichst vollständig abdeckt. Wenn der Lokalisierungswinkel um mehr als 45° vom nächstgelegenen Kartierungswinkel abweicht, sinkt die Lokalisierungserfolgsrate erheblich.
Lichtunterschiede
Die Lokalisierungserfolgsrate ist am höchsten, wenn die Beleuchtung bei der Kartierung und Lokalisierung ähnlich ist. Vermeiden Sie z.B. die Lokalisierung in völliger Dunkelheit bei Nacht, wenn die Karte bei Tageslicht erstellt wurde.
Entfernungsänderung
Bewegen Sie das Telefon während der Kartierung und decken Sie verschiedene Entfernungen ab. Ein Lokalisierungsversuch in 10 Metern Entfernung scheitert wahrscheinlich, wenn die Karte hauptsächlich aus 1 Meter Entfernung erstellt wurde.