与ARCore和ARKIT相比，Vuforia有什么局限性吗？

Answer 1

更新：2021年6月21日。

Google Arcore允许您为Android和iOS构建应用程序。使用Apple ARKit，您可以为iOS构建应用程序；与Apple RealityKit-适用于iOS和macOS。还有一个伟大的旧的PTC Vuforia被设计用来为Android、iOS和通用Windows平台创建应用程序。

Vuforia的一个重要特点是，如果运行的硬件支持ARCore/ARkit技术，则使用ARkit技术；否则，Vuforia使用自己的AR技术和引擎，称为Software solution，没有依赖的硬件。

ARCore基于三个主要的基本概念:运动跟踪、环境理解和光线估计。ARCore允许支持的移动设备使用称为并发里程计和映射的特殊技术，在6个自由度(6DOF)中跟踪其相对于世界的位置和方向。COM帮助我们检测水平，垂直和角度跟踪表面的大小和位置。运动跟踪工作稳健，这要归功于来自RGB相机60 fps的光学数据，结合来自陀螺仪和加速度计1000 fps的惯性数据，以及来自ToF传感器60 fps的数据。当然，ARKit、Vuforia和其他AR库的操作方式几乎相同。

下表给出了原始深度API和全深度API之间的差异：

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|            |  "Raw Depth API"   |  "Full Depth API"  |
|------------|--------------------|--------------------|
|  Accuracy  |       Awesome      |         Bad        |
|------------|--------------------|--------------------|
|  Coverage  |   Not all pixels   |     All pixels     |
|------------|--------------------|--------------------|
|  Distance  |    0.5 to 5.0 m    |     0 to 8.0 m     |
|------------|--------------------|--------------------|

ARCore比ARKit更老。你还记得2014年发布的《探戈计划》吗？粗略地说，ARCore只是一个重写的Tango SDK。但对FlyBy和MetaIO的明智收购不仅帮助苹果迎头赶上，而且大幅超越。假设这对AR行业有好处。

ARCore的最新版本支持OpenGL ES加速，并与Unity、Unreal和Web应用程序集成。目前，Android平台上最强大、最节能的AR体验芯片组是骁龙888(5nm)、Exynos2100(5nm)和麒麟9000(5nm)--现在谷歌和华为几乎又成了朋友。

ARCore价格：免费。

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|        "ARCore PROs"         |        "ARCore CONs"         | 
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| iToF and Depth API support   | No Body Tracking support     |
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| Quick Plane Detection        | Cloud Anchors hosted online  |
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| Long-distance-accuracy       | Lack of rendering engines    |
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| ARCore Emulator in AS        | Poor developer documentation | 
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| High-quality Lighting API    | No external camera support   |
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| A lot of supported devices   | Poor Google Glass API        |
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以下是用Kotlin编写的ARCore代码片段：

private fun addNodeToScene(fragment: ArFragment, 
                             anchor: Anchor, 
                         renderable: Renderable) {
    
    val anchorNode = AnchorNode(anchor)
    anchorNode.setParent(fragment.arSceneView.scene)
    
    val modelNode = TransformableNode(fragment.transformationSystem)
    modelNode.setParent(anchorNode)
    modelNode.setRenderable(renderable)
    modelNode.localPosition = Vector3(0.0f, 0.0f, -3.0f)
    fragment.arSceneView.scene.addChild(anchorNode)
    
    modelNode.select()
}

ARKit有一些有用的方法来进行稳健的跟踪和精确的测量。在它的武库中，您可以找到用于保存和检索ARWorldMaps的易于使用的功能。世界地图是持久和多用户AR体验不可或缺的“门户”，允许您在应用程序停用前回到充满相同选择的3D内容的相同环境。同时支持前端和后端相机捕获，支持协作会话，这使得我们可以共享世界地图，也很棒。

对于游戏玩家来说，有一个好消息：多亏了MultipeerConnectivity框架，多达6个人可以同时玩同一个AR游戏。对于3D几何图形，您可以使用一种全新的USDZ文件格式，由Pixar开发和支持。USDZ是一个很好的选择复杂的3D模型与许多PBR着色器和动画。此外，您还可以为ARKit使用以下3D格式。

ARKit不仅可以帮助您在6自由度中跟踪设备相对于世界的位置和方向，还可以帮助您执行人和物体遮挡技术（基于alpha和深度通道的分割）、激光雷达场景重建、身体运动捕捉跟踪、垂直和水平面检测、图像检测、3D物体检测、3D物体扫描。有了人和物体遮挡工具，你的AR内容可以逼真地在现实世界实体的后面和前面传递，使AR体验更加身临其境。此外，真实感反射，使用机器学习算法和基于人脸的AR体验，允许一次跟踪多达3张脸。

使用ARKit和iBeacons，您可以帮助识别iBeacon的应用程序知道它在哪个房间，并显示为该房间选择的正确的3D内容。在使用ARKit时，您应该像在ARCore中使用它一样，深入地利用ARAnchor类及其所有子类。

特别要注意RealityKit的卫星-Reality Composer应用程序，它现在是Xcode的一部分。这个全新的应用程序帮助你为AR构建3D场景。场景建立在现实作曲家可以包装与动态，简单的动画和PBR着色器。Reality Composer可以作为一个独立的应用程序安装在iOS和iPadOS上。

要创建基于ARKit 4.0最新版本的AR应用程序，包括全新的激光雷达扫描仪支持，你需要macOS 11 Big Sur、Xcode 12和运行iOS 14的设备。一个可悲的消息是，ARKit4.0的所有顶级功能都仅限于搭载苹果A12芯片组及更高版本的设备。此外，ARKit4.0是一个值得与金属框架相结合的GPU加速候选。不要忘记ARKit与统一和虚幻紧密地结合在一起。目前，最强大和节能的AR体验芯片组是A14仿生(5nm)。

ARKit价格：免费。

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|         "ARKit PROs"         |         "ARKit CONs"         | 
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| LiDAR and Depth API support  | No AR glasses support        |
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| Stable 6 DoF World Tracking  | No auto-update for Anchors   |
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| Collaborative Sessions       | iOS / Chipsets Restrictions  |
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| WorldMaps, iBeacon-awareness | No ARKit Simulator in Xcode  |
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| 4 rendering technologies     | No external camera support   |
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| Rich developer documentation | Quickly drains your battery  |
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以下是用Swift编写的ARKit代码片段：

func renderer(_ renderer: SCNSceneRenderer, 
             didAdd node: SCNNode, 
              for anchor: ARAnchor) {
    
    guard let planeAnchor = anchor as? ARPlaneAnchor else { return }
    let planeNode = tableTop(planeAnchor)
    node.addChildNode(planeNode)
}
    
func tableTop(_ anchor: ARPlaneAnchor) -> SCNNode {
    
    let x = CGFloat(anchor.extent.x)
    let z = CGFloat(anchor.extent.z)
    
    let tableNode = SCNNode()
    tableNode.geometry = SCNPlane(width: x, height: z)
    tableNode.position = SCNVector3(anchor.center.x, 0, anchor.center.z)
    return tableNode
}

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|       "RealityKit PROs"      |      "RealityKit CONs"       | 
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| Can create AR apps w/o ARKit | Intensive usage of CPU/GPU   |
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| Very little boilerplate code | iOS 13+, macOS 10.15+ only   |
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| Suitable for AR/VR projects  | Start lagging on old devices |
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| Robust API for RC scenes     | There's no particle system   |
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| Asynchronous asset loading   | Lack of Apple documentation  |
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| Autoupdating tracking target | No AR glasses support        |
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以下是用Swift编写的RealityKit代码片段：

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    
    let textAnchor = try! SomeText.loadTextScene()
    let textEntity: Entity = textAnchor.realityComposer!.children[0]
    var textMC: ModelComponent = textEntity.children[0].components[ModelComponent]!
    
    var material = SimpleMaterial()
    material.baseColor = .color(.yellow)
    textMC.materials[0] = material
    textMC.mesh = .generateText("Hello, RealityKit")
    textAnchor.realityComposer!.children[0].children[0].components.set(textMC)
    arView.scene.anchors.append(textAnchor)
}

苹果AR生态系统的一个更重要的部分是现实转换器应用程序。现在，不使用命令行转换工具，您可以使用现实转换器。这个全新的应用程序使您可以轻松地在Mac上转换、查看和定制.usdz3D对象。只需拖放常见的3D文件格式，如.obj、.gltf或.usdz，即可查看转换后的.usdz结果，使用您自己的纹理自定义材质属性并编辑文件元数据。您甚至可以通过内置的基于图像的照明(IBL)选项，在各种照明和环境条件下预览.usdz对象。

2015年10月，PTC以6500万美元从高通收购了Vuforia。考虑到高通在2010年推出了Vuforia。所以Vuforia是AR家族的姐姐。大姐在看着你们，伙计们！；）

2016年11月，Unity Technologies和PTC宣布了一项简化AR开发的战略合作。从那以后，他们一起工作，将Vuforia AR平台的新功能集成到Unity游戏引擎中。Vuforia可以与Unity、MS Visual Studio、Apple Xcode和Android Studio等开发环境一起使用。它支持广泛的智能手机、平板电脑和AR智能眼镜，如HoloLens、Magic Leap、Vuzix M400和ODG R7。

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Vuforia引擎区域目标使开发人员能够使用整个空间，无论是工厂楼层还是零售店，作为AR目标。使用第一个支持的设备Matterport Pro2摄像机，开发人员可以创建所需位置的详细3D扫描。位置建议在室内，主要是静态的，不超过1,000平方米（约10,000平方米）。一旦扫描产生一个3D模型，它可以转换成一个区域目标与Vuforia区域目标生成器。然后这个目标可以被带入统一。

Vuforia API允许静态或自适应模式。当真实世界的模型像大型工业机器一样保持静止时，实现staticAPI将使用更少的处理能力。这为这些模型提供了更持久和更高性能的体验。对于不稳定的对象，AdaptiveAPI允许持续的健壮体验。

外部摄像头特性是Vuforia引擎驱动程序框架的一部分。外部摄像头为增强现实提供了一个新的视角。它允许Vuforia引擎访问手机和平板电脑中配备的摄像头之外的外部视频源。通过使用独立摄像头，开发人员可以创建一个AR体验，提供玩具、机器人或工业工具的第一人称视角。

遮挡管理是构建现实AR体验的关键特性之一。当你使用遮挡管理时，Vuforia引擎可以检测和跟踪目标，即使它们部分隐藏在日常屏障后面，比如你的手。特殊的遮挡处理允许应用程序显示图形，就像它们出现在物理对象内部一样。

Vuforia支持iOS设备的金属加速。此外，您还可以在您的项目中使用Vuforia示例。例如:Vuforia Core Samples库包括使用Vuforia特性的各种场景，包括一个预先配置的对象识别场景，您可以将其用作对象识别应用程序的参考和起点。

private void UpdatePlacementPose() {

    var screenCenter = Camera.main.ViewportToScreenPoint(new Vector3(0.5f, 0.5f));
    var hits = new List<ARRaycastHit>();
    arOrigin.Raycast(screenCenter, hits, TrackableType.Planes);
    
    placementPoseIsValid = hits.Count > 0;

    if (placementPoseIsValid) {

        placementPose = hits[0].pose;
    
        var cameraForward = Camera.current.transform.forward;
        var cameraBearing = new Vector3(cameraForward.x, 
                                        0, 
                                        cameraForward.z).normalized;

        placementPose.rotation = Quaternion.LookRotation(cameraBearing);
    }
}

Vuforia SDK定价选项：

>

免费许可-您只需注册一个免费开发许可密钥

基本执照（42美元/月，每年计费）-学生

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|       "Vuforia PROs"         |        "Vuforia CONs"        | 
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| Supports Android, iOS, UWP   | The price is not reasonable  |
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| A lot of supported devices   | Poor developer documentation |
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| External Camera support      | SDK has some issues and bugs |
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| Webcam/Simulator Play Mode   | Doesn't support Geo tracking |
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| Cylinder Targets support     | Poor potential in Unity      |
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结论：