IOS 12设计规范(4-1)系统能力:增强现实(Augmented Reality)

4.1 增强现实(Augmented Reality)

ARKit是苹果公司的增强现实(AR)技术,提供身临其境,引人入胜的体验,将虚拟物体与真实世界无缝融合。AR应用通过设备的相机在屏幕上呈现了⽣动的      物理理世界视图。三维虚拟物体叠加在这个视图上,营造它们实际存在的感觉。用户可以重新调整设备的⽅向,以便从不同的⻆角度探索对象,尽可能符合现实 经验,可以使用手势和移动与对象进行交互。

计引人入胜的体验

使用整个显示器投入尽可能多的屏幕来查看和探索物理理世界和应用中的虚拟对象。 避免让控件和信息扰乱屏幕,增加沉浸式体验。

在放置逼真的物体时创造令人信服的错觉:并非所有AR体验都需要真实的虚拟对象。那些确实应该存在于物理理环境中的物体,为获得最佳效果,需要设计具 有逼真纹理理的细腻的3D素材。然后使用ARKit提供的信息将物体定位在检测到的真实世界表面上,并适当缩放对象,在虚拟物体上提供环境光照条件,在真实世界表面上投射虚拟物体阴影,并在相机位置改变时更新视觉效果。

预料到人们会在不适合AR的环境中使用你的应用:人们可能会在没有足够空间移动或没有⼤的平坦表面区域的位置打开你的应用。所以要预先向用户明确传达我们的要求和期望,并且预料料到这些具有挑战性的场景,可以考虑提供可用于不同环境的各种功能。

注意用户的舒适度:长时间地将设备保持一定的距离或⻆角度可能会导致用户疲 劳。所以要考虑人们在使用你的应用时需要怎样手持设备,并找到一种让用户拥有愉快体验的解决方法。例如,默认情况下,你可以将对象放置在距离较近的位置,这样就没必要再移动设备使它更靠近对象。当一个游戏面临短暂的停机时间时,它可以短暂地保持一定的优先级。

如果你的应用⿎励用户发⽣动作,请逐步介绍:当用户一进⼊游戏中时,没必要直接给用户来一发虚拟炮弹。先要给他们时间先适应,然后再逐步⿎励动作的发⽣。

注意用户的安全:如果其他人或物体在附近,⼤幅度的移动可能会产⽣危险。你需要考虑让你的应用安全运行的方法。一个游戏不⿎励⼤幅度和突然的动  作。

使用音频和触觉反馈来增强沉浸式体验:声⾳效果或碰撞感是确认虚拟物体与物理理表面或其他虚拟物体接触的好方法。在虚拟现实游戏中,背景⾳乐可以帮      助用户沉浸在虚拟世界中。更多相关指南,请参阅 Audio 和 Haptic Feedback。

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尽可能在上下⽂中提供提示:例如,在物体周围放置3D旋转指示器器比叠加在图层上的文本指令更直观。但在表面检测之前,或者用户没有响应上下⽂提示,文本覆盖提示需要被授权。

考虑引导用户找到屏外虚拟物体:有时可能很难找到位于屏幕外的物体。 如果用户看起来无法找到屏外对象,请考虑提供视觉或听觉提示。例如,如果某个物体偏向屏幕外的左侧,则可以在屏幕左侧显示一个指示器器,以便用户将摄像头对准该⽅向。

如果你一定要显示引导⽂字,请使用简单易懂的术语:AR是一种先进的概念,可能会对某些用户造成困扰。为了使其便于理解,请避免提及像ARKit、世界检测技术、和跟踪技术这样的开发者导向的技术性术语。而使用⼤多数 人都会理解的常用术语。

常⽤⽤术语 专业术语
⽆⽆法找到表⾯⾯,尝试移动到侧⾯或重新定位⼿机。 ⽆⽆法找到平⾯⾯,调整追踪。
点击⼀⼀个位置以放置(要放置的对象的名称)。 点击平⾯⾯来锚定⼀⼀个物体。
尝试调亮灯光并四处⾛⾛动。 特征不⾜⾜。
缓慢移动你的⼿⼿机。 检测到过度动作。

进⼊增强现实

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表明设备初始化和表面检测的进程并使用户参与:每次你的应用进⼊AR时, 都会发⽣初始化过程,在此过程中,你的应用将评估环境并检测表面。表面检      测时间可能因许多因素而异。为了减少可能的混淆,请表明你的应用正在尝试检测表面,并通过缓慢扫描周围环境来⿎励人们加速此过程。

放置虚拟物体

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表面检测指示器                                         物体位置指示器                                         App 特定指示器

帮助人们了解何时找到表面并放置物体:视觉指示器器能很好地展示表面定位模式已激活。例如,屏幕中心的梯形标线可以帮助用户推断出他们应该找到一个水平或垂直的平面。一旦定位了一个表面,指示器器就应该在外观上发⽣变化, 以表示现在可以放置物体。如果指示器器的⽅向与被检测表面对⻬齐,它可以帮助用户预测被放置的物体将如何对⻬齐。要把视觉指示器器设计成像是你的App体验 的一部分。

当用户放置物体时适当地作出响应:在表面检测过程中精度逐渐提高(在很短的 时间内)。如果用户点击屏幕放置物体,请⽴即使用当前可用的信息进行放置。 然后等到表面检测完成,再对物体的位置进行细微调整。如果物体放置在被检  测表面的边界之外,请将物体轻轻推回到表面上。

不要尝试将物体与检测到的表面边缘精确对齐:在AR中,表面边界是近似值, 它可能随着用户周围环境被进一步分析而发⽣改变。

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偏向直接对物体进行操作而非使用单独的控件:当用户可以触摸屏幕上的物体并直接与其进行交互时,这种方式代入感更强并且更加直观,所以不会让用户与屏幕不同部分的单独控件进行交互。但请记住,当用户在移动时,直接操作会比较困难

允许用户使用标准、熟悉的手势直接与虚拟物体进行交互:如,考虑支持于移动对象的单指拖动手势,以及用于旋转对象的双指旋转手势。旋转通常应 该发⽣在物体所在的表面。例如,放置在⽔水平表面上的物体通常围绕物 体的纵轴旋转。有关相关指导,请参阅 Gestures。

通常需要保持简洁的交互:触摸手势本质上是⼆二维的,但是AR体验涉及真实世界的三个维度。考虑以下方法来简化与虚拟物体的用户交互。

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在合理范围内接近可交互虚拟物体时响应手势:用户难以精确地触摸⼩小、薄或放置在一定距离的物体上的特定区域。当你的应用在可交互物体附近检测到手势时,最好假设用户想要影响该物体。

考虑被用户驱动的物体缩放是否必要:当物体(如玩具或游戏⻆角⾊)不具有固有尺⼨寸并且用户希望看到它更⼤或更小时,缩放通常是合适的。对于类似于一件    家具这样相对于真实世界而⾔言尺⼨寸有限的物体,如果物品设置为精确的尺⼨寸,则缩放无关紧要。缩放不是调整物体距离的补救措施。例如,放⼤物体使它看起来更加接近,但实际上物体仍然很远。

警惕潜在的手势冲突:例如,双指捏合手势与两指旋转手势非常相似。如果你 实现了这样两个类似的手势,一定要测试你的应用,并确保它们被正确解读。

确保虚拟物体移动平稳:当用户调整物体⼤⼩小,旋转它们或将它们移动到新位置时,不应该出现跳动。

探索更多有魅力的互动方式:手势不是人们与AR中的虚拟物体交互的唯一方式。 你的应用可以使用其他因素(如动作和接近度)将内容带入⽣活。例如,一个游戏⻆角⾊会在用户⾛走向它时转头看着用户。

对用户环境中的图像做出反应:你可以使用用户环境中的已知图像来触发虚拟内容,从⽽增强AR体验。你的应用提供一组2D参考图像,ARKit指示何时何地 在用户环境中可以检测到这些图像。例如,应用可能会识别一张科幻电影海海报,  然后从海海报中出现虚拟⻜飞船并在四周⻜飞行;一家零售店的应用可以通过识别放置在⻔门两侧的海海报,让商店的前⻔门出现虚拟⻆角⾊。

设计并显示参考图像以优化检测:当你提供参考图像时,可以指定你希望在用户环境中这些图像的物理理尺⼨寸。提供更精确的尺⼨寸测量有助于ARKit更快速地检测图像,并提高对其真实世界位置估算精度。具有⾼高对比度和显著细节的平面矩形图像的检测性能和精度是最好的。避免尝试检测出现在反射或曲面的真实世界表面上的图像。

仅将检测到的图像用作显示虚拟内容的参考框架:ARKit不会跟踪被检测图像位置或⽅向的改。因此,如果您尝试精确地放置虚拟内容,就像在画中将胡须放在脸上一样,内容可能不会保留在原位。

限制一次使用的参考图像的数量当ARKit在用户环境中查找25个或更少的不同图像时,图像检测性能效果最佳。如果你的应用需要超过25个参考图像,则 可以根据上下⽂更改一组活动参考图像。例如,博物馆指南应用可以使用核心位置来确定用户当前所在地是博物馆的哪一部分,然后仅查看该区域中显示的    图像。有关更多开发人员指南,参见在AR体验中的图像识别 。

处理中断

避免不必要地中断AR体验:当AR未激活时,ARKit无法跟踪设备的位置和⽅向。避免中断的一种方法是让人们在体验中调整物体和设置。例如,如果用户将他们正在考虑购买的椅⼦子放入起居室,并且该椅⼦子可以采用不同的面料料,    则允许他们在不退出AR的情况下更换面料料。

使用重定位从其他中断恢复:在中断期间,ARKit无法跟踪设备的位置和⽅向, 例如用户暂时切换到其他应用或接听电话。中断之后,先前放置的虚拟物体可  能出现在错误的真实世界位置。当你启用重定位时,ARKit会尝试恢   复将这些虚拟物体回到其原始真实世界位置所需的信息。这个过程要求用户将他们的设  备放置在与中断前一致的位置和⽅向。有关开发人员指南,请参阅ARSessionObserver 。

考虑隐藏先前放置的虚拟物体,直到重新定位完成:在重新定位期间,ARKit 试图将其以前的状态与用户环境的新观察结果进行协调。在此过程完成之前, 虚拟物体的位置可能有误差。

允许用户取消重定位:如果用户无法确定设备的位置和⽅向并定位在中断前的位置附近,则重新定位会无限期地继续下去,但不会成功。你需要引导用户成功恢复进程,或提供重置按钮和其它方式,以便用户在重定位不成功时重新启动AR体验。

处理问题

如果没有达到用户预期,允许用户重新设置体验:不要强迫用户等待条件的改善或者陷入物体如何放置的困境。给他们一种重新开始的方式,看看是否有更好的结果。

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如果发⽣问题,建议进行修复:对用户环境和表面检测的分析可能由于各种原因而失败或花费太长时间,例如光线不足,表面过度反射,表面没有足够的细节,或者摄像头过度运动。如果你的应用收到这些问题的通知,请提供解决这些问题的建议。

问题 可⾏⾏行的建议
检测到的特征不⾜⾜ 尝试增加光线和四处⾛⾛动
检测到过度运动 尝试缓慢移动你的⼿⼿机
表⾯检测花费时间太长 尝试四处⾛动,增加光线,确保你的⼿⼿机指向⼀个有⾜够纹理的表⾯

仅在有能力的设备上提供AR功能:如果你的应用的主要用途是增强现实,请仅      将你的应用提供给支持ARKit的设备。   如果你的应用提供AR作为辅助功能(如包含产品照片并允许在AR中查看某些产品的家具目录);如果用户尝试在不支持  的设备上进⼊AR,避免显示错误。如果设备不支持ARKit,首先不要提供可选  的AR功能。有关开发人员指南,请参阅信息属性列表项关键参考的UI必需的设   备功能中的 arkit key 以及 ARConfiguration 的 isSupported 。

AR字形

应用可以在启动基于 ARKit 的体验的控件中显示 AR 字形。你可以在参考资料料中下载该字形。

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按预期使用 AR 字形:该字形应严格用于启动基于 ARKit 的体验。切勿改变字形(除调整其⼤⼩小和颜⾊外),或将其用于其他目的,或将其与不使用 ARKit  创建的AR体验结合使用。

保持最小的净空间:AR字形周围需要的最小净空间数值为字形高度的10%。不要让其他元素以任何方式占用此空间或遮挡字形。

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AR 徽 章

包含产品集合或其他对象的应用可以使用徽章来标识特定项目,并使用 ARKit 在 AR 中查看。例如,百货商店的应用可能会使用徽章来标记家具,以便用户在购买前在家中预览家具。

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按预期使用 AR 徽章,不要改变它们:你可以在 Resources 中下载 AR 徽章,可用折叠和展开形式。这些图像专⻔门用于识别可以在AR中查看的产品或其他对象。切勿改变徽章及其颜⾊,或将它们用于其他目的,或将其与不使用  ARKit 创建的AR体验结合使用。

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AR标志                                                                               只有象形AR标志

AR徽章比字形徽章更可取。一般情况下,如果空间有限且不能容纳AR徽章,请使用带字形徽章。两个徽章都能以默认尺寸正常工作。

只有当你的应用同时包含可以在AR中查看的对象和不能查看的对象时,才使徽章:如果你的应用中的所有对象都可以在AR中查看,则徽章是多余且不必要的。

保持徽章位置一致和清晰:显示在对象照片的一个⻆角落时,徽章看起来最好。始终将其放置在同一个⻆角落,并确保它足够⼤以便清晰可见(但不会太⼤以⾄于遮挡照片中的重要细节)。

保持最小的清晰空间:AR徽章周围所需的最小空间为徽章高度的10%。其他元素不应侵占此空间或以任何方式遮挡徽章。

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了解更多有关开发人员指南,参见 ARKit 。

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