الأدلّة الخاصة بالأنظمة الأساسية
Android (Kotlin/Java)
Android NDK (C)
الانسجام (AR Foundation)
لعبة Unreal Engine
يشكّل اختيار الإضاءة المناسبة جزءًا أساسيًا من توفير تجارب واقعية في الواقع المعزّز. عندما يفتقر كائن افتراضي إلى ظل أو يحتوي على مادة لامعة لا تعكس المساحة المحيطة، يمكن للمستخدمين الشعور بأن الكائن غير مناسب تمامًا، حتى لو لم يتمكنوا من شرح السبب. هذا لأن البشر يدركون دون وعي إشارات حول كيفية إضاءة الأشياء في بيئتهم. تحلِّل واجهة Lighting Estimation API صورًا معيّنة بحثًا عن هذه الإشارات، ما يوفّر معلومات مفصّلة عن الإضاءة في المشهد. يمكنك بعد ذلك استخدام هذه المعلومات عند عرض الكائنات الافتراضية لإنارةها في نفس ظروف المشهد الذي يتم وضعها فيها، مما يحافظ على انتباه المستخدمين وتفاعلهم.
إشارات الإضاءة
توفّر واجهة برمجة التطبيقات Lighting Estimation API بيانات تفصيلية تتيح لك محاكاة إشارات إضاءة مختلفة عند عرض العناصر الافتراضية. هذه الإشارات هي الظلال والضوء المحيط والتظليل والإضاءة البارزة والانعكاسات.
الظلال
غالبًا ما تكون الظلال توجيهية وتخبر المشاهدين من أين تأتي مصادر الإضاءة.
ضوء محيط
الضوء المحيط هو الضوء المنتشر بشكل عام الذي يأتي من جميع أنحاء البيئة المحيطة، ما يجعل كل شيء مرئيًا.
تظليل
التظليل هو شدة الضوء. على سبيل المثال، يمكن أن تكون لأجزاء مختلفة من العنصر نفسه مستويات مختلفة من التظليل في نفس المشهد، وذلك بناءً على الزاوية المتعلقة بالمشاهد ومدى قربها من مصدر الإضاءة.
الإبرازات الاستعراضية
أما التفاصيل اللامعة، فهي الأجزاء اللامعة من الأسطح التي تعكس مصدر ضوء مباشرةً. إبراز تغيير على عنصر بالنسبة إلى موضع المشاهد في مشهد
تأمّلات
ترتد الضوء من الأسطح بشكل مختلف حسب ما إذا كان السطح يتضمن خصائص ضوئية (عاكسة للغاية) أو منتشرة (غير عاكسة). على سبيل المثال، الكرة المعدنية ستكون عاكسة للغاية وتعكس بيئتها، بينما تكون كرة أخرى مطلية باللون الرمادي غير اللامع منتشرًا. تحتوي معظم الأشياء الواقعية على مزيج من هذه الخصائص - فكر في كرة البولينغ المحشية أو بطاقة الائتمان المستخدمة جيدًا.
تلتقط الأسطح العاكسة أيضًا الألوان من البيئة المحيطة. يمكن أن يتأثر لون الكائن بشكل مباشر بلون بيئته. على سبيل المثال، يتحول لون الكرة البيضاء في غرفة زرقاء إلى اللون الأزرق.
وضع "النطاق العالي الديناميكية" (HDR) البيئي
تتكون هذه الأوضاع من واجهات برمجة تطبيقات منفصلة تتيح تقدير الإضاءة بدقة وواقعية للإضاءة الاتجاهات والظلال والإضاءة البارزة والانعكاسات.
يستخدم وضع "النطاق العالي الديناميكية" البيئي تقنية تعلُّم الآلة لتحليل صور الكاميرا في الوقت الفعلي وتجميع الإضاءة البيئية من أجل تعزيز العرض الواقعي للأجسام الافتراضية.
ويوفّر وضع تقدير الإضاءة هذا ما يلي:
المصباح الاتجاهي الرئيسي: يمثّل مصدر الإضاءة الرئيسي. يمكن استخدامها لبث الظلال.
التناغمات الكروية المحيطية: لتمثيل طاقة الإضاءة المحيطة المتبقية في المشهد
خريطة مكعبة بتقنية HDR: ويمكن استخدامها لعرض انعكاسات في أجسام معدنية لامعة.
ويمكنك استخدام واجهات برمجة التطبيقات هذه في تركيبات مختلفة، ولكنّها مصمّمة لتُستخدَم معًا لتحقيق التأثير الأكثر واقعية.
مصباح توجيهي رئيسي
تحسب واجهة برمجة التطبيقات للإضاءة الاتجاهية الرئيسية اتجاه وشدة مصدر الإضاءة الرئيسي للمشهد. وتتيح هذه المعلومات للكائنات الافتراضية في المشهد عرض نقاط بارزة في أماكن معقولة، وإسقاط الظلال في اتجاه متناسق مع عناصر حقيقية أخرى مرئية.
لمعرفة كيفية عمل ذلك، ضع في الاعتبار هاتين الصورتين لنفس الصاروخ الافتراضي. في الصورة على اليسار، يظهر ظل تحت الصاروخ ولكن اتجاهه لا يتطابق مع الظلال الأخرى في المشهد. في الصاروخ على اليمين، نقاط الظل في الاتجاه الصحيح. هناك فرق بسيط ولكنه مهم، وهو يرسم الصاروخ في المشهد لأن اتجاه وشدة الظل تطابق بشكل أفضل مع الظلال الأخرى في المشهد.
عندما يكون مصدر الإضاءة الرئيسي أو الجسم المضيء قيد الحركة، يتم تعديل موضع الإضاءة البارزة على الجسم في الوقت الفعلي بالنسبة إلى مصدر الإضاءة.
تضبط الظلال الاتجاهية أيضًا طولها واتجاهها بالنسبة إلى موضع مصدر الضوء الرئيسي، تمامًا كما هو الحال في العالم الحقيقي. لتوضيح هذا التأثير، يمكنك وضع هذين العرضين، أحدهما افتراضي والآخر حقيقي. النموذج الظاهر على اليسار هو النموذج الافتراضي.
التوافقيات الكروية المحيطية
بالإضافة إلى الطاقة الضوئية في ضوء الاتجاهات الرئيسي، توفّر ARCore أصواتًا كروية الشكل تمثِّل إجمالي الضوء المحيط القادم من جميع الاتجاهات في المشهد. استخدم هذه المعلومات أثناء العرض لإضافة إشارات دقيقة تُبرز تعريف الكائنات الافتراضية.
ضع في الاعتبار هاتين الصورتين لنموذج الصاروخ نفسه. يتم عرض الصاروخ على اليسار باستخدام معلومات تقدير الإضاءة التي اكتشفتها واجهة برمجة التطبيقات الرئيسية للاتجاهات. يتم عرض الصاروخ على اليمين باستخدام المعلومات التي تم اكتشافها من خلال كل من ضوء الاتجاه الرئيسي وواجهات برمجة التطبيقات التوافقية الكروي المحيطية. من الواضح أن الصاروخ الثاني يتمتع برؤية أكثر وضوحًا، ويندمج بسلاسة أكبر في المشهد.
خريطة مكعّبة بتقنية HDR
يمكنك استخدام الخريطة المكعبة ذات النطاق العالي الديناميكية لعرض انعكاسات واقعية على أجسام افتراضية تصل درجة سطوعها إلى متوسّطة إلى درجة عالية، مثل الأسطح المعدنية اللامعة. تؤثر الخريطة المكعّبة أيضًا على تظليل الكائنات ومظهرها. على سبيل المثال، ستعكس مادة جسم عارضي محاط ببيئة زرقاء تدرجات لونية زرقاء. يتطلب حساب الخريطة المكعّبة للنطاق العالي الديناميكية قدرًا قليلاً من العمليات الحسابية الإضافية لوحدة المعالجة المركزية (CPU).
يعتمد استخدام الخريطة المكعّبة بتقنية HDR على كيفية عكس الكائن للبيئة المحيطة به. ونظرًا لأن الصاروخ الافتراضي معدني، فإنه يحتوي على مكون ضوئي قوي يعكس مباشرة البيئة المحيطة به. وبالتالي، تستفيد من الخريطة المكعّبة. من ناحية أخرى، لا يحتوي الكائن الافتراضي ذو مادة رمادية غير لامعة على مكون استعراضي على الإطلاق. يعتمد لونه بشكل أساسي على المكون المنتشر، ولن يستفيد من المخطط المكعّب.
وتم استخدام واجهات برمجة التطبيقات الثلاثة Environmental HDR API لعرض الصاروخ في الأسفل. تتيح الخريطة المكعّبة بتقنية HDR الحصول على إشارات عاكسة وتسليط الضوء بشكل أكبر على الجسم في المشهد.
في ما يلي نموذج الصاروخ نفسه في بيئات ذات إضاءة مختلفة. عُرضت كل هذه المشاهد باستخدام معلومات من واجهات برمجة التطبيقات الثلاث مع تطبيق ظلال اتجاهات.
وضع "كثافة الإضاءة المحيطة"
يحدِّد "وضع كثافة الإضاءة السينمائية" متوسط كثافة وحدات البكسل وقيم تصحيح الألوان لصورة معيّنة. وهو إعداد تقريبي مصمَّم لحالات الاستخدام التي لا تكون فيها الإضاءة الدقيقة حرجة، مثل الأجسام التي تحتوي على إضاءة مخفية.
كثافة وحدات البكسل
يتم تسجيل متوسط كثافة الإضاءة بالبكسل في المشهد. يمكنك تطبيق هذه الإضاءة على جسم افتراضي كامل.
اللون
يتم رصد توازن اللون الأبيض لكل إطار على حدة. يمكنك بعد ذلك تصحيح تلوين كائن افتراضي بحيث يتكامل بشكل أكثر سلاسة مع تلوين المشهد العام.
المسبارات البيئية
تعمل المسابرات البيئية على تنظيم عروض الكاميرا بزاوية 360 درجة حسب زخارف البيئة المحيطة، مثل الخرائط المكعبة. ويمكن بعد ذلك استخدام هذه الزخارف لإضاءة الكائنات الافتراضية بشكل واقعي، مثل كرة معدنية افتراضية "تعكس" الغرفة التي توجد فيها.