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Google Play Services for AR是谷歌推出的AR平台，其全称即为Google Play Services for AR。该平台可与苹果的ARKit相媲美，主要目的是助力开发者打造AR应用。它利用智能摄像头把虚拟内容和真实世界融合起来，从而实现对虚拟内容在现实世界中位置的感知与追踪。依托ARCore以及兼容的移动设备，开发者能让用户通过智能设备体验三维动画。需要说明的是，ARCore是用于开发增强现实应用的Android SDK，它属于开发人员在桌面端无法直接看到的系统组件。

Google Play Services for AR相关基本概念

在深入学习 ARCore 之前，先掌握一些基础概念会很有帮助。这些概念共同解释了 ARCore 是如何让虚拟内容看起来仿佛真的出现在现实表面上，或是附着在现实世界的某个位置的。

1、运动追踪

当你在现实环境里移动时，ARCore 借助同时定位与映射（SLAM）技术来感知自身相对周围世界的位置。它会识别摄像头捕捉画面中视觉差异明显的特征点，利用这些特征点计算位置变动情况；同时结合设备 IMU（惯性测量单元）的惯性数据，共同估算出摄像头在某一时间段内相对现实世界的姿态，也就是位置和方向。

开发者可将渲染3D内容所用虚拟摄像头的姿势，与ARCore提供的设备摄像头姿势进行对齐，从而从准确角度呈现虚拟内容。这样一来，渲染出的虚拟图像就能叠加到设备相机捕捉的画面上，让虚拟内容如同真实存在于现实世界之中。

2、环境理解

ARCore 能够检测特征点与平面，以此持续增强对现实世界环境的认知。

ARCore 能够识别常见水平或垂直表面（如桌子、墙面）上聚集的特征点，并将这些表面以几何平面的形式提供给应用程序。同时，ARCore 还可以确定每个几何平面的边界范围，并把这些边界信息传递给应用。借助这些信息，开发者可以将虚拟对象放置在平坦的表面上。

ARCore 依靠特征点进行平面检测，所以对于白墙这类缺乏纹理的平坦表面，可能无法准确识别。

3、深度理解

ARCore 能够借助受支持设备的主 RGB 摄像头生成深度图，该深度图包含了表面与特定点之间的距离数据。利用深度图所提供的信息，您可以打造沉浸式且逼真的用户体验，比如让虚拟对象与现实中观察到的表面精准碰撞，或是让虚拟对象呈现于真实物体的前方或后方。

4、光估测

ARCore 能够感知环境中的光线情况，为你提供当前摄像头画面的平均光强以及色彩校正数据。借助这些信息，你可以让虚拟物体的光照效果与周围环境保持一致，进而增强其真实感。

5、用户互动

ARCore借助点击测试功能，获取屏幕上对应的(x,y)坐标（这些坐标由点按操作或应用支持的其他互动方式提供），然后从摄像头的世界视角投射出一条光线，返回这条射线所相交的所有几何平面或特征点，以及交点在现实空间中的姿态信息。通过这种方式，用户能够对环境里的对象进行选择，或是以其他形式与它们展开互动。

6、定向点

通过定向点，您能够把虚拟对象放置在倾斜的表面上。当您进行会返回特征点的点击测试时，ARCore 会检测附近的特征点，并利用这些特征点来尝试估算该特征点所在表面的角度。随后，ARCore 会返回一个包含该角度信息的姿势。但因为 ARCore 是通过特征点聚类来识别表面角度的，所以对于像白墙这类缺乏纹理的表面，可能无法准确检测。

7、锚点和可跟踪对象

姿态会随着ARCore对自身位置及环境理解的提升而改变。若要放置虚拟对象，需定义锚点，这样ARCore才能追踪对象随时间变化的位置。一般来说，可依据点击测试返回的姿势来创建锚点，具体可参考用户互动部分的说明。

姿态会产生变动，这表明ARCore或许会更新环境对象（比如几何平面与特征点）的位置。平面和点属于一种特殊的对象类型，被称作“可跟踪对象”。正如其名，ARCore会对这些对象进行持续跟踪。你可以把虚拟对象锚定在特定的可跟踪对象上，这样就能保证即便设备移动，虚拟对象和可跟踪对象之间的关系依然稳定。也就是说，要是你在书桌上放置了一个虚拟的Android小雕像，就算ARCore之后调整了与书桌相关联的几何平面的姿态，这个Android小雕像看起来依旧会在桌子上。

注意：为了降低CPU费用，建议尽量重复利用锚点，同时及时分离不再需要的锚点。

8、增强图像

借助增强图像功能，您能够开发出可对特定2D图像（如产品包装、电影海报等）做出响应的AR应用。当用户用相机对准这些特定图片时，就能启动AR体验。比如，用户将相机对准电影海报，对应的角色便会弹出并呈现出来。ARCore同样可以追踪移动的图像，像行驶中公交车侧面的广告牌就属于这类情况。

您既可以通过离线编译图片来建立图片数据库，也能从设备端实时添加单张图片。完成注册后，ARCore 会对这些图像及其边界进行检测，并返回对应的姿态信息。