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超级详细!可能是最全面的AR设计科学文本

发布时间:2021-10-26 分类: 行业资讯

从不成功的GoogleGlass到PokemonGo的全球爆炸式增长,AR在公众视野中并不是一个新概念,而今年发布的Apple的ARKit让作者对设计师有点紧张和兴奋。 。一方面,AR已经广泛进入消费者市场,这意味着设计师可能会被迫随时改变设计的方式和设计,但另一方面,它可能并非超级参与这种技术转型。重塑人类生活。有趣的事!在这种复杂的情绪中,我试图了解AR和ARKit,试图发现它们对设计的影响。

目录

什么是AR?

什么是ARKit?

ARKit在哪里强大?

ARKit的成功案例是什么?

设计参与AR研发过程?

AR体验的设计原则是什么?

什么是AR?

维基百科定义了AR:增强现实技术,这是一种实时计算摄像机图像位置和角度并添加相应图像,视频和3D模型的技术。

更直观的解释是将现实世界与虚拟内容合并以帮助用户更快速,更直观地获取信息。

AR的目标是在现实世界中与屏幕上的虚拟世界进行交互。

AR是一个非常新的概念吗?对于像我这样的普通大众,也许,但追溯来源,你会发现AR是一个日益成熟的“旧”概念,已经发展了50年。从实验室的概念原型,到各个领域的大规模研究,到今天的大规模生产产品,以及回顾AR开发的关键节点,您可能会发现自己在生活中与它接触。

编者注:短文可能不足以解释AR,这篇文章更全面,更简洁;《入门手册!五分钟带你快速了解AR》。

Part1实验室的诞生

世界上第一个增强现实系统“达摩克利斯之剑”于1968年推出。它是由计算机图形学之父萨瑟兰开发的。根据当时计算机的处理能力,系统将显示设备放置在用户中。头顶天花板通过连杆连接到耳机,连杆将简单的线框转换为3D效果图像。

Aaugmented Reality这个词诞生于波音。研究员Tom Caudell和团队为波音公司开发了一种头戴式显示系统,通过在电路板上叠加数字图形,帮助工程师在电路板上组装复杂的线束。

美国空军的VirtualFixtures虚拟帮助系统和哥伦比亚大学的KARMA机械师修复了帮助系统和最早的增强现实原型。

1994年,AR技术首次在艺术中实践。艺术家Julie Martin设计了一个名为Dancing in Cyber​​space的表演。舞者作为现实与投影到舞台上的虚拟内容进行交互。这种想象和真实舞蹈的良好发挥阐述了AR的概念。

PART2广泛的实地研究

当我们观看游泳比赛时,每条车道都显示了玩家的名字,国旗和排名的AR技术,这是1998年美国直播中首次使用的。

1999年,美国海军开始使用战场增强现实系统。

2000年,日本的Kato Hongichi开发了第一个增强现实SDK,它为App应用带来了AR革命。

2009年,罗伯特唐尼出现在《Esquire》杂志上。当读者将封面指向笔记本的相机时,上面的Robert Downeyer跳出来与你互动以宣传他的新电影。这也是印刷媒体和AR的“初恋”。

PART3消费品

2012年Google推出了Project Glass增强现实眼镜项目。 GoogleGlass将智能手机的信息投射给用户,用户也可以直接通过设备进行通信。两年后,谷歌玻璃正式开始预订。

2015年,惊人的AR手机游戏《Pokémon GO》在全球范围内开播,创造了5亿次下载记录。

2015年,微软发布了Hololens,这是一款体验最佳的AR头对头设备。

2016年,一家名为MagicLeap的AR创业公司获得了近8亿美元的巨额融资,但到目前为止还没有销售任何产品! MagicLeap的技术可以将计算机生成的图像直接投射到人眼中,最终呈现在逼真的画面中。在中间叠加虚拟图像。

什么是ARKit

AR经历了半个世纪的发展,但它对普通用户生活方式的影响微乎其微,我们仍然习惯于与2D屏幕互动。在2017年WWDC大会之前,Apple在iOS 11中为iPhone和iPad平台带来了一个新的增强现实组件ARKit。

ARKit的发布使iPhone成为世界上最大的AR平台,AR已成为消费级产品,可以在数亿个终端上快速使用。它不仅为开发人员提供了很好的开发平台,而且加快了基础技术研究和内容制作的进程,从而推动了整个行业的快速发展。

技术胜利的号角往往是体验设计的起点。从现在开始,设计师将广泛参与这些虚拟现实的设计。

事实上,在ARKit发布之前,QQ和支付宝都已用于AR场景。 ARKit对我们要注意哪些性能亮点?主要有四个。

原装深感相机

在iPhoneX的“刘海”中,有一个传感器可以投射人眼的不可见光来读取用户脸部的3D结构,并通过Apple神经引擎立即处理数据以构建人脸模型。此功能实现了FaceID和可爱的Animoji。

事实上,3D结构光技术是一种比较常见的人脸识别技术。它曾经用于电影业。例如,下图显示Yan Zu在电影《魔兽》中被捕获,然后在计算机中转换为“Guldan”。但这是第一次应用于便携式终端,如手机。

视觉惯性里程表

ARKit使用视觉惯性里程表(VIO)以高精度跟踪周围环境并感知其在房间内的移动。例如,这个名为AR标尺的应用程序可以帮助您在不使用任何测量工具的情况下测量对象的确切大小。

场景理解和照明估算

ARKit可以检测水位,例如桌子和地板,并在特定点跟踪和放置物品。 ARKit还可以使用相机传感器来估计场景中可用的总光量,以将正确的亮度应用于虚拟对象。

高性能硬件和渲染优化

快速了解场景,在现实世界中构建精美迷人的虚拟内容。利用Metal,SceneKit和第三方工具(如Unity和虚幻引擎)中的ARKit优化。

ARKit的成功案例是什么?

环境设计和家居装修/宜家

在宜家购物时,我不知道你是否遇到过这样的情况:你看过你喜欢的家具,但你不知道家里的尺寸是否合适;有时你测量尺寸,但面对精美的商品。你不知道这些家具在家里会有什么影响。宜家通过在ARKit发布后推出AR应用程序解决了这个问题。

AR一直处于环境设计和家居装修领域的最前沿,因为这两个领域都需要设计师和消费者不断建立虚拟空间来完成用户的想象。 AR以低成本的方式实现它,即使你是一个空间想象力很差的用户!

教育与医疗/人体解剖学图集

人体分辨率地图是为医学生开发的解剖学应用程序。在最新版本中,它增加了AR模式,学生可以在手术台上放置1: 1人体模型,以便进一步观察。对于教育和医疗,AR有很大的发挥空间。想象一下,对于AR,无论您是在一线城市还是小县,来自不同家庭的孩子都可以通过AR在课堂上看到相同的台风。地理沙盒不仅涉及教育方式,还涉及教育的资源和公平性。

游戏,艺术与创意/行尸走肉

美国电视剧《行尸走肉》今年的营销方式是独一无二的。新赛季发布后是AR僵尸游戏。粉丝可以避开街道上不同维度的僵尸,并拿起周围的武器来抵抗。

编者注:有多种有趣的方式。事实上,世界各地的开发人员已经开始制作各种演示,几乎每天都能看到新的→《AR KIT有哪些玩法?来看这些超好玩的案例!》

设计参与AR研发过程?

AR产品在工作时与当前的2D平面相互作用:

多媒体捕捉逼真的图像。

三维建模的三维建模。

传感器跟踪:跟踪逼真动态对象的六轴变化(X,Y,Z轴位移和旋转)。三个轴的位移决定了对象的方向和大小,三个轴的旋转决定了对象的显示区域。

坐标识别和转换:3D模型以逼真的图像显示,该图像是复杂的3D矩阵坐标。 AR开发中最难的部分是它通过ARKit大大简化了流程。

虚拟对象交互。

AR体验的设计原则是什么?

设计师的设计原则在设计中起着重要作用。这款奇特的设计载体为AR体验设计,Apple也在iOS11上详细阐述了用户体验设计指南。我选择了最重要的部分进行讨论,如果某些术语翻译不正确或与常用规格不同,请指出。

第1部分设计体验

本部分概述了最重要的设计原则。我把它组织成三个方面:“新维度”,“沉浸式”和“安全性”。

1.新维度NewLatitude

逐步引导用户的动作:如果您的产品需要用户移动,您应首先使用户适应AR体验,然后鼓励他们锻炼。

避免使用术语,提示上下文:在对象旁边提供可视3D旋转符号比提供文本更直观。当用户没有响应情境提示时,可以再次显示文本。避免使用过于技术性的术语,如ARKit,环境检测,跟踪等。

避免AR体验中断:每次用户进入AR时,必须重新分析环境和检测平面,并始终改变手机和摄像头的位置。这会导致先前放置的对象被重新定位——它们可能不再被放置在现实的平面上。避免中断的方法是让人们在不离开AR的情况下更改对象和位置。例如,使用IKEA AR放置沙发时,您可以选择表格,材料等,而无需退出。

2.沉浸浸入

全屏显示:让真实世界的图像和AR对象尽可能占据整个屏幕,避免按钮和其他信息的操作,切断屏幕,破坏沉浸感。

一个假的和真实的虚拟模型:该设计具有纹理,真实的3D图像,可以在逼真的光照下产生合理的阴影,并且移动的相机对象可以改变。

使用声音和触觉反馈来增强沉浸感:声音效果或振动反馈可以产生虚拟物体触摸或与真实物体碰撞的感觉。声音效果允许用户快速进入虚拟世界。

3.安全保障

安全第一:人或物体环境中的大量移动可能会造成危险。小心让用户安全操作,避免大规模或突然移动。

考虑用户的身体舒适度:许多用户将长时间使用3D产品来产生“3D眩晕”。重要的是要考虑用户使用您产品的方式和持续时间是否会引起不适。设计师可以通过减少游戏中的关卡数量或穿插休息来减轻用户疲劳。

考虑物理世界的局限性:用户可能会在不适合AR体验的环境中体验产品,例如,他们可能处于狭窄的非平面区域。因此,设计人员应考虑不同场景下设计的不同方式和功能,并提前告知用户如何使用它们。

用户进入AR应用程序时的Part2

每次用户输入AR时,都会有一个初始化评估环境的过程,这可能需要几秒钟。为了减少用户混淆并加快过程,应明确指出此过程,并鼓励用户探索其环境并积极寻求飞机。

Part3引导用户放置虚拟对象

1.帮助用户了解何时定位飞机和放置物体

虚拟身份用于通知用户平面定位模式。屏幕中间的梯形线可以提示用户寻找垂直的宽平面。定位此平面后,应更换徽标形状以告知用户现在可以放置该对象。设计虚拟徽标应被视为应用体验的一部分。

2.快速响应放置对象的请求

平面检测过程的精度逐渐提高。当用户放置对象时,它应立即响应当前获得的信息,然后优化对象的位置。如果物体位于检测到的平面范围之外,请将其直接拉回。请勿将其无限地靠近检测到的平面边缘,因为此边缘不稳定。

PART4与虚拟对象交互

1.直接操作

最直观的交互方式是让用户直接触摸屏幕上的对象与其进行交互,而不是让用户操作与对象分离的控制按钮。但要注意,这种直接操作会在用户移动时引起混淆。

2.互动应该尽可能简单

触摸手势是二维的,但AR体验建立在三维的现实世界中。可以考虑以下方式来简化用户与虚拟对象的交互。

3.探索更具吸引力的互动方式

手势不是与虚拟对象交互的唯一方式。您可以使用更多交互式表单,例如体育,近似,表达式等。例如,当用户接近角色时,它可以回顾用户。

扩大阅读

Apple的ARKit为设计师提供了想象力的新动力。事实上,我们可以关注许多有趣的平台和产品,例如Google为Android系统开发的ARCore,Microsoft的AR头戴式设备的Hollolens以及其独特而有趣的手势。 ,AR创业独角兽MgicLeap充满了惊人的创意概念设计和middot; · · · · ·投掷砖块吸引玉石,我希望有兴趣的学生在AR领域引爆更多的想法。

信息来源(缺少一些来源,请告知)

人机界面指南iOS

“增强现实”AR的简史

增强现实的历史(信息图)由丹尼斯威廉姆斯二世

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