在 HoloLens 中实现场景定位 Vuforia Area Target(5)- 准备和扫描环境的最佳做法

在 HoloLens 中实现场景定位 Vuforia Area Target(5)- 准备和扫描环境的最佳做法

区域目标是可以用于跟踪周围环境的目标类型。它为扩大“区域目标”中所包含的环境的任何部分提供了独特的机会。为了使用区域目标,根据每种设备类型的准则,需要特殊的硬件来扫描所选的环境。 

本文向您介绍选择,准备和捕获环境的实践。本文分为多个部分,描述了受支持的扫描设备(例如Matterport™Camera Pro2 3D)和手持式扫描设备(例如具有LiDAR的iPad Pro)的做法。有关能够创建适用于区域目标的扫描的设备列表,请参见主页 区域目标

  • 我们将扫描设备归类为专业高性能设备,它们能够覆盖大范围并返回高度定义的3D模型,网格和纹理。
  • 我们认为手持式扫描设备只能容纳较小的空间。手持式扫描设备将生成非常适合跟踪和创作的3D模型,但是您不应该期望与支持的扫描仪供应商之一具有相同的质量和细节。另外,扫描持续时间将很可能被限制为较短的扫描持续时间。与 Vuforia Area Target Creator App 一样 ,它会得出是否达到5分钟标记的结论,以避免设备上的可用内存用完。 

选择环境

该空间应为静态;扫描中包含的对象应该是固定的,不太可能移动。在展位或具有许多可移动元素或人员的办公空间等环境中,请验证在预期的扩充场景期间,始终能看到周围足够的部分,例如墙壁装饰,天花板安装,地板覆盖物,稳定的家具等。 。

专业扫描仪

工厂地板,整个公寓,博物馆和大型室内空间都是适合扫描并产生具有专业扫描设置的区域目标的候选对象。选择使用专业扫描仪进行扫描的环境应基于以下规范:

  • 室内空间达1.000平方米或10,000平方英尺,并具有一致的人造照明。对于更大的环境,请将空间分成多个单独的扫描。

使用Matterport的《区域目标扫描指南》中可以找到更多特定于设备的信息 。

手持式扫描仪

展位,小型咖啡馆和公寓房间是使用手持设备进行扫描的理想场景。选择使用手持式扫描仪进行扫描的环境应基于以下规范:

  • 室内空间达50 m 2 或500平方英尺,并具有一致的人造照明。

Vuforia Area Target Creator App 文章中可以找到更多信息 。

扫描环境

准备空间

当您选择一个符合上述条件的扫描环境时,建议在开始扫描过程之前进行尽可能多的准备。准备工作包括给设备充电并俯瞰将要捕获的空间。

  • 检查空间,整理环境,并删除不希望包含在扫描中的项目。
  • 通过关闭窗帘或百叶窗,将窗户发出的阳光降至最低。同时,通过提供典型的照明场景,例如通过打开灯和灯,确保提供足够的照明。
  • 关闭不包括在内的房间和空间的门。

专业扫描仪

规划路径和扫描位置

在开始扫描之前,应遵循一条正常的步行路径穿过空间。作为一种选择,您可以用胶带将扫描位置标记为网格,例如距离墙壁,门和物体1.5至2.5 m(5至8 ft)和0.6 m(2ft)。这将确保视线清洁,并捕获整个空间,而不会变形,切片和翘曲。

  • 在空间内自然感兴趣的位置(即工作站,办公桌或机械上)标记位置。
  • 避免在拐角处,墙壁附近和门口上标记扫描位置。
    • 如果您在拐角处移动,请在拐角的边缘处也进行标记。
    • 对于门,请在进入新房间之前和之后进行扫描,同时保持上述距离。
  • 进行其他扫描,以便访客或用户寻求更多信息。
在 HoloLens 中实现场景定位 Vuforia Area Target(5)- 准备和扫描环境的最佳做法

手持式扫描仪

规划路径并扫描动作

对于较小的房间,仍然建议规划穿过房间的路径。到表面和物体的距离应在0.5 m(2 ft)到2 m(6.5 ft)之间进行扫描。正面平行扫描区域,这意味着仅扫描直接在您前面的表面和对象。

  • 沿着墙壁或边界准备一条路径,使您可以扫描房间中的所有主要特征。避免环路闭合(扫描路径在您开始的地方结束),因为它会在重建过程中引入漂移。因此,选择彼此靠近的 开始 位置和 结束 位置,这也将阻止您重新扫描开始位置。 
    • 路径应布局好,以便在可能的情况下仅扫描一次区域。
  • 桌子和平面结构(例如屏幕)不需要从两侧扫描。 
    • 同样,在被认为不可访问且用户不太可能接近的对象的下方,后面或周围进行扫描比排除包含对象要好。
  • 诸如植被之类的复杂物体很难详细捕获。
  • 手持式扫描仪捕获的透明或反射表面较差,建议避免扫描或遮盖它们。
    • 此外,扫描中包括裸露的墙壁,地板和天花板都不会影响该区域的跟踪体验。
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扫描期间

当空间中有活动时,尽量避免扫描。同样,您也应避免出现在扫描中。

专业扫描仪

如果可能,请通过提供的应用程序或其他软件监视扫描进度,以确保扫描之间新零件的正确对齐。通过在位置上重新扫描来纠正失败的扫描,或者移近之前的扫描,以获得与模型兼容的更好结果。

手持式扫描仪

根据设备的不同,可能会有关于如何最佳实现成功扫描的特殊说明。我们发现,以稳定的速度移动并以连续不断的向上和向下扫描可以提供良好的效果。该 Vuforia区目标造物主 应用覆盖直播网,它提供了环境的拍摄部分的一个有用的指标。 

  • 平行于表面(墙壁和其他立面)进行正面平行扫描,并且仅扫描一次区域。
  • 以垂直运动(上下)扫描。
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平行和连续扫描运动的图示

  • 避免太快的运动和旋转,否则可能会破坏扫描过程或导致扭曲的重建。 
  • 保持0.5-2 m(1.5-6.5 ft)的扫描距离。
    • 避免扫描远方(超过2米)的区域,而应在建议的距离范围内输入该区域。

完成扫描

根据用于扫描区域的设备和/或应用程序的不同,可能会有一些特定步骤来检查,改进和完成扫描。通常,应检查新的数字模型是否有任何遗漏的部分或不一致之处。

  • 任何遗漏的零件都应与其他扫描进行核对。如果随扫描设备一起提供了一种工具来编辑数字模型,即删除不需要的部分或通过标记窗口,镜子等来改进数字模型,则在扫描完成期间或之后进行。

例如,Matterport™提供了Matterport™Capture iOS应用程序,该应用程序使您可以在玩具屋视图中查看模型是否存在任何不一致之处,并添加额外的扫描以填充这些空白以获得完整的扫描。Capture App还提供了一些工具,可以删除最终网格中不需要的任何部分。有关Matterport™Capture App的信息,请参阅《 区域目标扫描指南》 或 Matterport™的最佳实践

辅助区域目标跟踪

具有更多独特功能和对象的房间和环境在跟踪和重新定位方面往往做得更好。在包含相同对象的重复结构和/或多个实例的环境中,跟踪位置可能会彼此误认为或无法识别。为了容纳具有较少特征或重复项的空间,我们建议添加其他特征,例如有助于跟踪的突出对象或标记,或者您可以在(首次)定位之前使用该位置。有关 更多信息,请参见 区域目标API概述

反射性和透明表面通常难以捕获。如果环境中有玻璃墙,玻璃桌,则很大的表面是具有反射性的光滑金属,请考虑覆盖此类表面或避免对其进行扫描。 

学到更多

创建区域目标

Vuforia Area Target Creator App

使用Matterport的区域目标扫描指南

测试区域目标

区域目标测试应用程序用户指南

外部资源

Matterport™的最佳实践

原创文章,作者:游戏开发极客,如若转载,请注明出处:https://hololens2.cn/2020/10/07/%e5%87%86%e5%a4%87%e5%92%8c%e6%89%ab%e6%8f%8f%e7%8e%af%e5%a2%83%e7%9a%84%e6%9c%80%e4%bd%b3%e5%81%9a%e6%b3%95/

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