隨著 ASUS 在 CES2017 上宣布了全球第一款同時(shí)具有 Tango 和 Daydream 兩種能力的 ZenFone AR，終于使得 AR/VR/MR 這些近來(lái)全球開(kāi)發(fā)圈內(nèi)超級(jí)熱門(mén)的詞匯可以讓我們國(guó)內(nèi)的 Android 開(kāi)發(fā)者直接利用手中的 Android Studio 和方便入手的 Android 設(shè)備來(lái)進(jìn)行虛擬開(kāi)發(fā)的探索了!

　　1. 三種交互

　　1)AR

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，人眼接受到的光線(xiàn)包括了現(xiàn)實(shí)的光和 AR 設(shè)備屏幕發(fā)出的光，通過(guò)人眼的處理能力進(jìn)行合成，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)感。

　　Phab 2 Pro 就是一款 AR 設(shè)備，可以拍攝可愛(ài)的小貓或小狗跟小寶寶一起玩的照片而不用擔(dān)心安全，因?yàn)樾��?dòng)物都是虛擬的。

　　2)VR

　　虛擬現(xiàn)在，使用頭盔或 Cardboard 完全遮擋住現(xiàn)實(shí)的光線(xiàn)，人眼只接受 VR 設(shè)備發(fā)出的光，跟現(xiàn)實(shí)完全隔離。

　　Oculus Rift, PlayStation VR, Samsung Gear VR 以及 HTC Vive 都屬于此類(lèi)設(shè)備。

　　3)MR

　　混合現(xiàn)實(shí)，MR 設(shè)備自身具有三維坐標(biāo)感知能力，隨著人的移動(dòng)，虛擬物體的顯示也隨著變化。

　　Hololens 屬于 MR 設(shè)備。

　　2. 兩大技術(shù)

　　1)Tango (屠龍)

　　正如 2000 年時(shí) Sumsung 在 SCH-V200 手機(jī)上上添加了攝像頭，手機(jī)開(kāi)始了睜眼看世界的能力，現(xiàn)在 Tango 攝像頭為手機(jī)添加了真實(shí)三維世界的感知能力。

　　簡(jiǎn)單的講，Tango 具有以下三大功能：

　　Motion tracking: 我在哪里，空間位置

　　Area learning: 前邊有什么，看到什么

　　Depth perception: 前邊有多遠(yuǎn)

　　不論是使用 ToF (Time of Flight)，通過(guò)傳感器發(fā)出經(jīng)調(diào)制的近紅外光，遇物體后反射，傳感器通過(guò)計(jì)算光線(xiàn)發(fā)射和反射時(shí)間差或相位差，來(lái)?yè)Q算被拍攝景物的距離，以產(chǎn)生深度信息。

　　還是結(jié)構(gòu)光計(jì)算，通過(guò)向檢測(cè)空間內(nèi)投射經(jīng)過(guò)編碼的激光光斑陣列，對(duì)空間進(jìn)行標(biāo)定并輔助計(jì)算三維空間位置。

　　所得到的如下圖中的 cloud point 數(shù)據(jù)，可以看到此時(shí)共采集到了 12464 個(gè)帶有 XYZ 三維坐標(biāo)的點(diǎn)。

　　2)Daydream (倚天)

　　目的是要讓用戶(hù)得到最好的虛擬體驗(yàn)，通過(guò)定義了一組 的硬件運(yùn)行效果標(biāo)準(zhǔn)以及為開(kāi)發(fā)者提供易用的 Daydream API，消除了導(dǎo)致用戶(hù)眩暈的畫(huà)面延遲，做到 性?xún)r(jià)比的虛擬體驗(yàn)。

　　3. 硬件

　　1)Phab 2 Pro

　　全球第一款消費(fèi)級(jí)的 Tango 設(shè)備，使用驍龍 652，4G 內(nèi)存和 64G 存儲(chǔ)，重要的是國(guó)內(nèi)版本和國(guó)外版本都具有完整的 Tango 功能。

　　Android 感知三維世界的 ”眼睛”– Tango 組件:

　　典型的應(yīng)用嘲:

　　2)ZenFone AR

　　全球第一款消費(fèi)級(jí)的 Tango+Daydream 設(shè)備，使用驍龍 821 來(lái)保證用戶(hù)得到 Daydream 體驗(yàn)，第一款 Daydream 手機(jī) Google Pixel 和 Asus Zenphone 3 也使用的是驍龍 821。由于 Daydream Viewer 現(xiàn)在兼容的手機(jī)尺寸是 5.0 到 5.7 寸屏，那么 ZenFone AR 搭配 Android 7 (Nougat) 的 5.7 寸屏用起來(lái)應(yīng)當(dāng)是相當(dāng)順手的。

　　4. Tango開(kāi)發(fā)

　　首先，你需要一款 Tango 設(shè)備，因?yàn)檫�沒(méi)有可以模擬 Tango 相關(guān)攝像頭硬件的模擬器，上節(jié)中 Phab 2 Pro 是很不錯(cuò)的開(kāi)發(fā)機(jī)!

　　現(xiàn)在以 Java API 開(kāi)發(fā)為例來(lái)進(jìn)入 Tango App 的開(kāi)發(fā)，如果你熟悉 Unity 3D 的開(kāi)發(fā)，就直接用 Unity 3D 的 package，因?yàn)?80% 的 Tango App 都是用 Unity 3D 開(kāi)發(fā)的，當(dāng)然最多的就是游戲啦!

　　1)環(huán)境準(zhǔn)備

　　1. Android Studio 2.2

　　2. USB debugging

　　Phab 2 Pro 開(kāi)啟 Developer option 中的 USB debugging，沒(méi)有 Developer option，那你肯定是 Android 開(kāi)發(fā)新手，在 Settings->About phone 下連續(xù)點(diǎn)擊 7 次 Build number 就可以召喚出 Developer option 了。

　　2)獲取示例代碼

　　git clone https://github.com/googlesamples/tango-examples-java.git

　　3)打開(kāi) Java Cloud point example

　　直接 control + R

　　選擇 Phab 2 Pro

　　如果出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：

　　1 Error:Execution failed for task ‘:app:transformNative_libsWithStripDebugSymbolForDebug’.

　　2 > java.lang.NullPointerException (no error message)

　　只需要將 compileSdkVersion 和 targetSdkVersion 的版本號(hào)跟 buildToolsVersion 保持一致。

　　安裝成功

　　在手機(jī)上可以看到 Cloud point，實(shí)時(shí)的總點(diǎn)數(shù)和點(diǎn)的平均深度。

　　4)更多

　　https://github.com/lvonasek/tango

　　利用C API對(duì)采集到的Point cloud進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)三維重建的APP。

　　近似的掃描效果:

　　5. Daydream開(kāi)發(fā)

　　再來(lái)重溫下 Daydream 的目的，可以簡(jiǎn)單看到是 Cardboard 的升級(jí)版本，但卻定義了一個(gè)可以滿(mǎn)足用戶(hù)體驗(yàn)的 硬件標(biāo)準(zhǔn)并開(kāi)發(fā)了一整套API來(lái)讓開(kāi)發(fā)者可以方便的開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量體驗(yàn)的應(yīng)用。

　　同樣的 Daydream App 需要一個(gè) Daydream ready 的手機(jī)來(lái)運(yùn)行或可以運(yùn)行 Cardboard apps 且大于 Android 4.4(kitkat) 的手機(jī)，這里同樣使用 Phab 2 Pro。

　　使用 Daydream 主要用來(lái)完成以下開(kāi)發(fā)任務(wù):

　　Lens distortion correction.

　　Spatial audio.

　　Head tracking.

　　3D calibration.

　　Side-by-side rendering.

　　Stereo geometry configuration.

　　User input event handling.

　　1)獲取代碼

　　git clone https://github.com/googlevr/gvr-android-sdk.git

　　2)Android Studio

　　打開(kāi) gvr-android-sdk

　　運(yùn)行( control + R)sample-sdk-treasurehunt

　　選擇 Phab 2 Pro

　　在手機(jī)上配合 Cardboard 或 Daydream Viewer (當(dāng)然國(guó)內(nèi)的各種盒子也是可以的，由于 Daydream Viewer 自由沒(méi)有添加計(jì)算能力，只是在操作手柄上加了外置九軸慣性測(cè)量單元來(lái)輔助 追蹤)

　　6. 總結(jié)

　　使用 ZenFone AR 和 Daydream Viewer，預(yù)計(jì)總價(jià)不會(huì)超過(guò)人民幣 5000 元，就可以不用拖長(zhǎng)長(zhǎng)的連接線(xiàn)，也不用再專(zhuān)門(mén)配備一個(gè)高性能主機(jī)，在家里完全自由的沉浸在Google Street View, YouTube, Netflix, Hulu, HBO 以及諸如 Fantastic Beasts ， Where to Find Them， Need for Speed 和 Gunjack 2 這些 VR 游戲中，不是安靜的坐著，而是 360 度的自由視角。

　　完美 VR 的硬件和 API 已經(jīng)準(zhǔn)備好了，著手自己的開(kāi)發(fā)計(jì)劃吧!

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