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Google Play Services for AR是谷歌推出的AR平台，其全称即Google Play Services for AR。这一平台可与苹果的ARKit相提并论，主要目的是协助开发者打造AR应用。它利用智能摄像头把虚拟内容和真实世界结合起来，从而实现对虚拟内容在现实世界中位置的感知与追踪。依靠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，作为系统组件，开发人员在桌面端无法直接看到它。

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。这些概念共同阐释了ARCore是如何让虚拟内容看起来仿佛真实地呈现在现实表面上，或是附着在现实世界的特定位置上的。

1、运动追踪

当你在现实世界里移动时，ARCore 借助同时定位和映射（SLAM）这一技术来感知自身相对于周围环境的位置。它会识别摄像头捕捉图像里那些视觉上有明显差异的特征（也就是特征点），并利用这些特征点来计算位置的变动情况。之后，这些视觉信息会和设备惯性测量单元（IMU）的惯性数据相结合，共同用来估计摄像头在不同时间点相对于现实世界的姿态（包含位置与方向）。

开发者可以通过把渲染3D内容的虚拟摄像头姿态，与ARCore所提供的设备摄像头姿态进行对齐，从而从准确的视角来渲染虚拟内容。这样一来，渲染出的虚拟图像就能叠加到从设备相机获取的画面上，让虚拟内容看起来就像是真实世界里的一部分。

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（像桌子、墙面这类）上聚集的特征点，把这些表面转化为几何平面提供给应用程序。同时，它还能确定每个几何平面的边界，并将相关信息传递给应用。借助这些信息，您可以把虚拟对象放置在平坦的表面上。

因为ARCore是借助特征点来实现平面检测的，所以对于白墙这类缺乏纹理的平坦表面，它可能无法准确识别。

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距离的相关数据。利用深度图所提供的信息，您可以打造出沉浸式且逼真的用户体验，比如让虚拟对象与检测到的表面精准碰撞，或是让虚拟对象出现在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照强度以及色彩校准数据。借助这些信息，你可以让虚拟物体在与周围环境一致的光照条件下呈现，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（该坐标由点按或应用支持的其他互动方式提供），随后向摄像头的世界视图投射光线，返回这条射线所相交的所有几何平面或特征点，以及交点在现实世界空间里的姿态。通过这种方式，用户就能对环境中的对象进行选择，或者以其他形式与这些对象展开互动。

6、定向点

通过定向点，你能够把虚拟对象放置在倾斜的表面上。当你进行会返回特征点的点击测试时，ARCore 会观察附近的特征点，并利用这些特征点来尝试估算特定特征点所在表面的角度。之后，ARCore 会返回一个包含该角度信息的姿势。因为 ARCore 是通过特征点聚类来检测表面角度的，所以对于没有纹理的表面（比如白墙），可能无法准确检测。

7、锚点和可跟踪对象

姿态会随着ARCore对自身位置与环境理解的提升而改变。当你需要放置虚拟对象时，需定义锚点，这样ARCore才能持续追踪对象的位置变化。一般来说，你可以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。

姿态会出现变动，这表明ARCore或许会更新环境对象（比如几何平面和特征点）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后来调整了与书桌相关联的几何平面的姿态，这个Android小雕像看起来还是会在桌子上。

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

通过增强图像功能，您能够开发出可对特定2D图像（像产品包装、电影海报这类）做出响应的AR应用。当用户把相机对准特定图片时，AR体验就会被触发。比如，他们可以将相机对准电影海报，使角色弹出并呈现在画面中。ARCore同样可以追踪移动的图像，例如行驶中公交车侧面的广告牌。

您既能够通过离线编译图片来构建图片数据库，也可以从设备端实时添加单独的图片。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。