Hướng dẫn dành riêng cho nền tảng
Android (Kotlin/Java)
Android NDK (C)
Unity (Nền tảng AR)
Công cụ Unreal
Một phần quan trọng để tạo trải nghiệm thực tế tăng cường thực tế là chiếu sáng phù hợp. Khi một vật thể ảo bị thiếu bóng hoặc có vật liệu sáng bóng không phản ánh không gian xung quanh, người dùng có thể cảm nhận được rằng vật thể không vừa, ngay cả khi họ không thể giải thích lý do. Nguyên nhân là do con người nhận thức được các tín hiệu liên quan đến cách các vật thể được thắp sáng trong môi trường của họ. Lighting Estimation API (API Ước tính ánh sáng) phân tích các hình ảnh được cung cấp cho các tín hiệu như vậy, cung cấp thông tin chi tiết về ánh sáng trong một cảnh. Sau đó, bạn có thể sử dụng thông tin này khi kết xuất các vật thể ảo để chiếu sáng các vật thể đó trong cùng điều kiện với cảnh được đặt trong đó, giúp người dùng cảm thấy thoải mái và tương tác.
Tín hiệu ánh sáng
API Ước tính ánh sáng cung cấp dữ liệu chi tiết cho phép bạn bắt chước nhiều tín hiệu ánh sáng khi kết xuất vật thể ảo. Những tín hiệu này là bóng, ánh sáng xung quanh, đổ bóng, vùng sáng phản chiếu và phản chiếu.
Bóng
Bóng thường mang tính định hướng và cho người xem biết nguồn ánh sáng đến từ đâu.
Ánh sáng xung quanh
Ánh sáng xung quanh là ánh sáng khuếch tán tổng thể từ xung quanh môi trường, giúp mọi thứ đều có thể nhìn thấy được.
Tô bóng
Bóng là cường độ của ánh sáng. Ví dụ: các phần khác nhau của cùng một đối tượng có thể có mức độ tô bóng khác nhau trong cùng một cảnh, tuỳ thuộc vào góc liên quan đến người xem và độ gần của nguồn sáng.
Điểm nổi bật phản chiếu
Các điểm sáng phản chiếu là các mảnh sáng bóng của bề mặt phản chiếu trực tiếp nguồn sáng. Các vùng sáng trên đối tượng sẽ thay đổi theo vị trí của người xem trong cảnh.
Suy ngẫm
Ánh sáng phản xạ từ các bề mặt theo cách khác nhau, tuỳ thuộc vào việc bề mặt có tính chất phản chiếu (phản chiếu cao) hay khuếch tán (không phản chiếu). Ví dụ: một quả bóng kim loại sẽ có khả năng phản chiếu môi trường cao, trong khi một quả bóng khác sơn màu xám mờ sẽ có hiệu ứng khuếch tán. Hầu hết các đồ vật trong thế giới thực đều có sự kết hợp của những đặc tính này, ví dụ như một quả bóng bowling hoặc một thẻ tín dụng đã qua sử dụng.
Các bề mặt phản chiếu cũng chọn màu từ môi trường xung quanh. Việc tô màu của một đối tượng có thể chịu ảnh hưởng trực tiếp của màu môi trường. Ví dụ: một quả bóng màu trắng trong phòng màu xanh dương sẽ có màu hơi xanh.
Chế độ HDR môi trường
Các chế độ này bao gồm nhiều API riêng biệt cho phép ước tính ánh sáng chi tiết và thực tế cho ánh sáng định hướng, đổ bóng, vùng sáng phản chiếu và phản chiếu.
Chế độ HDR môi trường sử dụng công nghệ học máy để phân tích hình ảnh trên máy ảnh theo thời gian thực và tổng hợp ánh sáng môi trường để hỗ trợ khả năng kết xuất vật thể ảo chân thực.
Chế độ ước tính độ sáng này cung cấp:
Ánh sáng định hướng chính. Đại diện cho nguồn sáng chính. Có thể dùng để đổ bóng.
Sóng điều hoà hình cầu xung quanh. Đại diện cho năng lượng ánh sáng xung quanh còn lại trong cảnh.
Bản đồ hình khối HDR. Có thể dùng để kết xuất phản chiếu trong các vật thể kim loại sáng bóng.
Bạn có thể sử dụng các API này theo nhiều cách kết hợp, nhưng chúng được thiết kế để sử dụng cùng nhau nhằm mang lại hiệu quả thực tế nhất.
Đèn định hướng chính
API ánh sáng định hướng chính tính toán hướng và cường độ của nguồn sáng chính trong cảnh. Thông tin này cho phép các đối tượng ảo trong cảnh của bạn hiển thị các vùng sáng phản chiếu có vị trí hợp lý và đổ bóng theo hướng nhất quán với các đối tượng thực nhìn thấy được khác.
Để xem cách hoạt động của quá trình này, hãy xem xét hai hình ảnh sau của cùng một tên lửa ảo. Trong hình ảnh bên trái, có một chiếc bóng bên dưới tên lửa nhưng hướng của nó không khớp với các bóng khác trong cảnh. Trong tên lửa ở bên phải, bóng chỉ đến đúng hướng. Đó là một sự khác biệt nhỏ nhưng quan trọng và căn cứ vào tên lửa trong cảnh vì hướng và cường độ của bóng phù hợp hơn với các bóng khác trong cảnh.
Khi nguồn sáng chính hoặc vật thể sáng đang chuyển động, vùng sáng phản chiếu trên vật thể sẽ điều chỉnh vị trí của nó theo thời gian thực so với nguồn sáng.
Bóng định hướng cũng điều chỉnh độ dài và hướng tương ứng với vị trí của nguồn sáng chính, giống như trong thế giới thực. Để minh hoạ hiệu ứng này, hãy xem hai ma-nơ-canh này, một con ảo và một con thực. Ma-nơ-canh ở bên trái là ma-nơ-canh ảo.
Sóng điều hoà hình cầu xung quanh
Ngoài năng lượng ánh sáng trong ánh sáng định hướng chính, ARCore còn cung cấp sóng hài hình cầu, đại diện cho tổng thể ánh sáng xung quanh từ mọi hướng trong cảnh. Sử dụng thông tin này trong quá trình kết xuất để thêm các tín hiệu tinh tế làm nổi bật định nghĩa về vật thể ảo.
Hãy xem hai hình ảnh sau của cùng một mô hình tên lửa. Tên lửa ở bên trái được hiển thị bằng cách sử dụng thông tin ước tính ánh sáng do API ánh sáng định hướng chính phát hiện. Tên lửa ở bên phải được hiển thị bằng cách sử dụng thông tin được phát hiện bởi cả API sóng hài hình cầu hướng chính và ánh sáng xung quanh. Tên lửa thứ hai rõ ràng có định nghĩa trực quan hơn và kết hợp liền mạch hơn vào cảnh quay.
Bản đồ khối HDR
Sử dụng bản đồ hình lập phương HDR để kết xuất phản chiếu chân thực trên các vật thể ảo có độ bóng từ trung bình đến cao, chẳng hạn như các bề mặt kim loại sáng bóng. Sơ đồ khối cũng ảnh hưởng đến hiệu ứng đổ bóng và giao diện của đối tượng. Ví dụ: chất liệu của vật thể phản chiếu được bao quanh bởi môi trường màu xanh dương sẽ phản ánh màu xanh lam. Việc tính toán sơ đồ khối HDR yêu cầu một lượng nhỏ phép tính CPU bổ sung.
Việc bạn có nên sử dụng bản đồ hình khối HDR hay không phụ thuộc vào cách đối tượng phản ánh môi trường xung quanh. Vì tên lửa ảo là kim loại, nên nó có thành phần phản chiếu mạnh phản ánh trực tiếp môi trường xung quanh. Do đó, hàm này được hưởng lợi từ sơ đồ hình khối. Mặt khác, một vật thể ảo có chất liệu mờ màu xám sẫm không có thành phần phản chiếu. Màu của lớp này chủ yếu phụ thuộc vào thành phần khuếch tán và sẽ không được hưởng lợi từ sơ đồ khối.
Cả 3 API Environmental HDR đã được dùng để kết xuất tên lửa ở bên dưới. Bản đồ hình khối HDR cho phép các tín hiệu phản chiếu và làm nổi bật hơn nữa giúp vật thể nằm hoàn toàn trong cảnh.
Sau đây là một mô hình tên lửa tương tự trong những môi trường ánh sáng khác nhau. Tất cả những cảnh này đều được kết xuất bằng thông tin từ 3 API, có áp dụng bóng định hướng.
Chế độ Cường độ môi trường xung quanh
Chế độ Cường độ môi trường xung quanh xác định cường độ điểm ảnh trung bình và các đại lượng vô hướng chỉnh màu cho một hình ảnh nhất định. Đây là chế độ cài đặt thô được thiết kế cho các trường hợp sử dụng mà không cần ánh sáng chính xác, chẳng hạn như các vật thể có ánh sáng bắt sáng.
Cường độ pixel
Chụp cường độ điểm ảnh trung bình của ánh sáng trong một cảnh. Bạn có thể áp dụng ánh sáng này cho toàn bộ vật thể ảo.
Màu
Phát hiện mức cân bằng trắng của từng khung hình. Sau đó, bạn có thể sửa màu một đối tượng ảo để đối tượng đó tích hợp mượt mà hơn vào màu tổng thể của cảnh.
Đầu dò môi trường
Đầu dò môi trường sắp xếp chế độ xem camera 360 độ thành kết cấu môi trường, chẳng hạn như bản đồ khối. Sau đó, những hoạ tiết này có thể được dùng để chiếu sáng các vật thể ảo như thực tế, chẳng hạn như một quả cầu kim loại ảo giúp "phản ánh" căn phòng có vật thể đó.