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软件工程/开发项目管理

AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版)

作者：汪祥春

出版社：清华大学出版社出版时间：2022-09-01

开本：其他页数： 424

本类榜单：计算机/网络销量榜

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版权信息
本书特色
内容简介
目录
作者简介

AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版) 版权信息

ISBN：9787302612186
条形码：9787302612186 ; 978-7-302-61218-6
装帧：80g胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
计算机/网络
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软件工程/开发项目管理

AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版) 本书特色

(1)结构清晰。本书共分三个部分：**部分为基础篇，第二部分为功能技术篇，第三部分为高级篇。紧紧围绕ARCore开发，对其功能特性进行了全方位的讲述，并从实际应用角度阐述了Android与Unity交互通信、AR应用设计准则、性能优化相关知识。 (2)循序渐进。本书充分考虑不同知识背景读者的需求，按知识点循序渐进，通过大量配图、实例进行详细讲解，力求使读者快速掌握AR Foundation框架下的ARCore开发。 (3)深浅兼顾。在讲解ARCore功能技术点时对其技术原理、理论脉络进行了较深入的探究，用语通俗易懂，对技术阐述深入浅出。 (4)实用性强。本书实例丰富，每各技术点都有案例，注重对技术的实际运用，力图解决读者在项目开发中面临的难点问题，实用性强。详细阐述ARCore底层技术原理，逐一分解剖析ARCore各功能特性！内容翔实，案例丰富，着力解决开发人员在项目开发中面临的难点问题★在元宇宙发展推动下，AR技术将更深入渗透到工业、教育、培训、军事、娱乐、游戏等产业中，相关龙头企业将迅速拉开与竞争对手的差距，同时，越来越多的企业会进行布局，先发红利窗口开始关闭。《AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版)》一书是技术人员投身AR行业的优秀参考资料，是非常好的ARCore开发入门手册。 ——欧阳正杰中国社会科学院经济学博士、美国特许金融分析师(CFA)持证者、联合信用投资咨询有限公司投资总监 ★AR+元宇宙时代，行业期待更多优秀人才的加入，一起加速元宇宙建设和落地。《AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版)》系统阐述了AR应用开发，从技术原理、理论体系到实际应用，结构严谨，通俗易懂，有助于开发者迅速掌握AR开发相关技术。 ——陶柏帆北京奇领空间数字科技有限公司CEO、中国电信AR行业专家★ARKit、ARCore与华为AR Engine作为AR三剑客，越来越多地被不同行业、不同领域的开发者所使用，将不断影响和改变人们的生活方式。《AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版)》一书深入浅出地讲述了AR技术原理，理论与实践相结合，从不同维度讲述了AR技术在不同应用场景下的使用方式与代码实现方法，本书不仅适合软件开发人员及相关从业人员使用，同样也适用于对AR技术感兴趣的爱好者。 ——杨祥勇华为HDE、AR开发技术专家 ★VR/AR的产品应用日益深入，元宇宙(Metaverse)的概念方兴未艾；未来的10年，人们必将从2D移动互联网，跃迁到下一代以3D全息和多模态自然交互为核心特征的3D空间计算新时代。新的计算时代，将革新人们工作/生产/生活的方式，更高效、更自然、更沉浸、更有趣；新的计算平台，也必然会给广大AR应用开发者带来新的发展契机和提供展示聪明才智/创意的舞台。《AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版)》是汪老师又一力作，恰逢其时，必将给广大优秀AR开发者或团队，提供新的营养工具和系统权威见解，是一本不可或缺的AR应用开发参考书。 ——Jon.Yang AR增强现实领域知名产品专家、AR行业老兵 ★“元宇宙”可谓是当今*火爆的名词之一，背后的增强现实技术经过多年发展已日渐成熟，在交通出行、娱乐休闲等很多方面都扮演着重要角色。本书全面深入地阐述了AR的基础知识与工程实现方式，让读者能够快速理解相关概念并搭建自己的AR项目，深入浅出，内容丰富，结构合理，脉络清晰，非常适合希望了解并从事AR相关工作的读者。 ——张铄在读博士、华为HDE、JBHI等权威期刊审稿人

AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版) 内容简介

本书基于AR Foundation框架，采用URP渲染管线，讲述利用ARCore进行Android平台的AR应用开发，从AR技术概念、原理、理论脉络到各功能技术点、Android与Unity交互通信、设计原则、性能优化，对ARCore应用开发中涉及的技术进行了全方位的讲述，用语通俗易懂，阐述深入浅出。本书共分三个部分：**部分为基础篇，包括第1章至第3章，从*基础的增强现实概念入手，通过一个实例阐述了AR开发从软硬件准备、开发环境搭建、工程设置、发布部署全流程，探讨了AR Foundation框架的技术基础、常用组件，并着重探索了ARCore功能特性和运动跟踪原理；第二部分为功能技术篇，包括第4章至第12章，对ARCore功能特性各方面进行了详细探索讨论，从平面检测、图像检测、人脸检测到云锚点、光影特效等，全方位的进行了技术剖析、讲解、演示。并对AR场景管理、图像信息处理、3D文字声频视频等实用功能进行了阐述和使用操作讲解；第三部分为高级篇，包括第13章至第15章，主要阐述了Android与Unity交互通信、AR应用设计、性能优化相关主题，着力提升开发人员在AR应用开发时的实际应用能力和整体把握能力。本书结构清晰、循序渐进、深浅兼顾，实例丰富，每个技术点都有案例，特别注重对技术原理和实际运用的讲述，力图解决读者在项目开发中面临的难点问题。本书适合AR初学者、Unity开发人员、程序员、科研人员，也可以作为高校、大专院校相关专业师生的学习用书，以及培训学校的培训教材。

AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版) 目录

基础篇

第1章 AR开发入门 1

1.1 增强现实技术概述 3

1.1.1 AR概念 3

1.1.2　AR技术应用 5

1.2　AR技术原理 6

1.2.1　传感器数据 6

1.2.2 前端里程计 8

1.2.3 后端优化 8

1.2.4 回环检测 8

1.2.5 建图 9

1.3 AR Foundation概述 10

1.3.1 AR Foundation与 ARCore 11

1.3.2　AR Foundation支持的功能 11

1.3.3　AR Foundation功能概述 12

1.3.4　AR Foundation体系架构概述 13

1.3.5 基本术语 13

1.4 支持的设备 15

1.5 开发环境准备 16

1.5.1 所需硬件和软件 17

1.5.2 软件安装 17

1.6　ARCore初体验 19

1.6.1 工程创建 19

1.6.2 工具包导入 21

1.6.3　工程设置 22

1.6.4　环境搭建 24

1.6.5　代码编写 27

1.6.6　调试准备 29

1.6.7　打包测试 30

1.7　AR应用调试 31

第2章 AR Foundation基础 36

2.1 AR Foundation体系架构 36

2.1.1　AR子系统概念 37

2.1.2　AR子系统使用 38

2.1.3 跟踪子系统 39

2.2　AR Session & AR Session Origin 40

2.2.1　AR Session 40

2.2.2　 AR Session Origin 43

2.3 可跟踪对象 45

2.3.1　可跟踪对象管理器 46

2.3.2　可跟踪对象事件 47

2.3.3　管理可跟踪对象 48

2.4 会话管理 49

第3章 ARCore功能特性与开发基础 52

3.1 ARCore概述及主要功能 52

3.1.1　运动跟踪 53

3.1.2　环境理解 53

3.1.3　光照估计 54

3.1.4　ARCore的不足 54

3.2　运动跟踪原理 56

3.2.1　ARCore坐标系 56

3.2.2　ARCore运动跟踪分类 56

3.2.3　ARCore运动跟踪 58

3.2.4　ARCore使用运动跟踪的注意事项 60

3.3　设备可用性检查 61

3.4　AR会话生命周期管理与跟踪质量 62

3.5　ARCore扩展包 65

3.6　相机配置 66

3.7　会话录制与回放 68

3.7.1　AR Foundation录制与回放 69

3.7.2　ARCore扩展录制与回放 72

3.8　即时放置 78

功能技术篇

第4章平面检测与锚点管理 85

4.1　平面检测引导 85

4.2　平面管理 88

4.2.1　平面检测 88

4.2.2　可视化平面 89

4.2.3　个性化渲染平面 90

4.2.4　开启与关闭平面检测功能 95

4.2.5　显示与隐藏已检测平面 97

4.2.6 平面遮挡 99

4.3 射线检测 100

4.3.1 射线检测概念 100

4.3.2　射线检测详细讲解 102

4.4　可视化放置点 104

4.5　特征点与点云 106

4.5.1　特征点 107

4.5.2　点云 108

4.5.3 点云数据采集 109

4.6　锚点 113

第5章图像检测跟踪 118

5.1　图像检测跟踪基本操作 118

5.2　图像跟踪功能启用与禁用 123

5.3　多图像跟踪 124

5.4　运行时创建参考图像库 129

5.5　运行时切换参考图像库 130

5.6　运行时添加参考图像 132

5.7 脱卡 136

5.8　图像跟踪优化 137

第6章人脸检测跟踪 140

6.1　人脸检测基础 140

6.1.1　人脸检测概念 140

6.1.2　人脸检测技术基础 141

6.2　人脸姿态与网格 143

6.2.1　人脸姿态 143

6.2.2　人脸网格 145

6.3　人脸区域与多人脸检测 151

6.3.1 人脸区域 151

6.3.2　多人脸检测 155

第7章光影效果 159

7.1 光照基础 159

7.1.1　光源 160

7.1.2 光与材质的交互 160

7.1.3　光照模型 161

7.1.4　三维渲染 162

7.2　光照估计 163

7.2.1　光照一致性 163

7.2.2 光照估计实例 163

7.3　环境反射 167

7.3.1　立方体贴图 167

7.3.2　纹理采样过滤 168

7.3.3　AR Environment Probe Manager组件 169

7.3.4　使用环境反射 170

7.4　内置实时阴影 171

7.4.1　ShadowMap技术原理 172

7.4.2　使用实时阴影 173

7.5　Planar阴影 178

7.5.1　数学原理 178

7.5.2　代码实现 179

7.6　伪阴影 185

第8章持久化存储与多人共享 187

8.1 云锚点 187

8.2　ARCore云锚点使用实例 188

8.3 ARCore云锚点使用注意事项 195

8.4　Azure云服务概述 196

8.5　Azure空间定位点使用实例 197

第9章场景图像获取与场景深度 206

9.1　获取 GPU图像 206

9.1.1　获取摄像头原始图像 206

9.1.2　获取屏幕显示图像 208

9.2　获取 CPU图像 212

9.2.1　AR摄像头图像数据流 212

9.2.2　从 CPU中获取摄像头图像 213

9.3　边缘检测原理 222

9.3.1　卷积 223

9.3.2　Sobel算子 224

9.4　CPU图像边缘检测实例 226

9.5　Depth API概述 229

9.6　Depth API实例 232

9.7　场景深度应用场景 237

第10章相机与手势操作 239

10.1　AR场景操作 239

10.1.1　场景操作方法 239

10.1.2　场景操作实例 240

10.2　手势操作交互 242

10.2.1　手势检测 242

10.2.2　手势操作控制 244

10.3　XR Interaction Toolkit 247

10.3.1　对象放置 248

10.3.2　对象选择 252

10.3.3　对象操作 254

第11章三维文字与音视频 256

11.1　三维文字 256

11.1.1　文字单位换算 256

11.1.2　中文字体制作 257

11.2　三维声频 258

11.2.1　三维声场原理 259

11.2.2　RA声频使用 260

11.2.3　RA组件 260

11.2.4　使用 RA声频 262

11.2.5　声频效果设置 266

11.2.6　RA声频 API 268

11.2.7　运行时启用和禁用三维音效 268

11.2.8　使用回响营造空间感 269

11.2.9　三维音效设计原则 272

11.3　三维视频 273

11.3.1　VideoPlayer组件 274

11.3.2　三维视频播放实现 277

11.3.3 视频音效空间化 280

第12章 glTF与 Model Viewer 281

12.1 glTF概述 281

12.2 Model Viewer 284

12.2.1 Model Viewer使用实例 285

12.2.2 Model Viewer详解 288

12.2.3 使用 Model Viewer的注意事项 294

高级篇

第13章 Android与 Unity交互通信 299

13.1 Android与 Unity通信原理 299

13.2 Unity直接调用 Java代码 302

13.3 模块调用 312

13.4 继承 UnityPlayerActivity类 317

13.5 AndroidJavaProxy类详细讲解 320

13.6 订阅 Android广播 323

13.7 调用 so库文件 328

13.8 Android与 Unity交互注意事项 330

第14章设计原则 334

14.1 移动 AR带来的挑战 334

14.1.1 三维化思维 334

14.1.2 用户必须移动 335

14.1.3 要求手持设备 335

14.1.4 近脸使用 336

14.1.5 操作手势 336

14.1.6 启动应用 337

14.1.7 色彩运用 337

14.2 移动 AR设计准则 337

14.2.1 有用或有趣 338

14.2.2 虚实融合必须有意义 338

14.2.3 移动限制 338

14.2.4 心理预期与维度转换 338

14.2.5 环境影响 339

14.2.6 视觉效果 340

14.2.7 UI设计 340

14.2.8 沉浸式交互 340

14.3 移动 AR设计指南 341

14.3.1 环境 342

14.3.2 用户细节 343

14.3.3 虚拟内容 346

14.3.4 交互 352

14.3.5 视觉设计 357

14.3.6 真实感 362

14.3.7 三维音效 367

第15章性能优化 369

15.1 性能优化基础 369

15.1.1 影响性能的主要因素 369

15.1.2 AR应用常用调试方法 371

15.1.3 AR应用性能优化的一般原则 372

15.2 AR应用性能调试工具 373

15.2.1 ARCore性能调试功能 373

15.2.2 Unity分析器 375

15.2.3 帧调试器 379

15.2.4 UPR分析器 380

15.3 Unity分析器使用 382

15.3.1 CPU使用情况分析器 382

15.3.2 渲染情况分析器 383

15.3.3 内存使用情况分析器 383

15.3.4 物理分析器 384

15.3.5 音视频分析器 385

15.4 性能优化流程 385

15.4.1 收集运行数据 387

15.4.2 分析运行数据 388

15.4.3 确定问题原因 390

15.5 渲染优化 392

15.5.1 渲染流程 392

15.5.2 CPU瓶颈 393

15.5.3 GPU瓶颈 396

15.6 代码优化 398

15.6.1 内存管理 398

15.6.2 垃圾回收 399

15.6.3 对象池 404

15.6.4 常见影响性能的代码优化策略 405

15.7 ARCore优化设置 407

15.7.1 UI/UX优化 407

15.7.2 常用优化设置 407

15.7.3 AR应用开发的一般注意事项 408

参考文献 410

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AR Foundation增强现实开发实战(ARCore版) 作者简介

汪祥春,计算机科学与技术专业硕士，全国信息安全标准化委员会虚拟现实与增强现实标准工作组成员（CNITSC）、中国增强现实核心技术产业联盟成员（CARA）、华为布道师（Huawei Developer Experts）、CSDN博客专家，拥有深厚的软件工程专业背景和十余年软件项目实施管理经验。著有《基于Unity的ARCore开发实战详解》《AR开发权威指南-ARFoundation》《ARKit原生开发入门精粹－RealityKit+Swift+SwiftUI》。

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