Usar âncoras geoespaciais para posicionar conteúdo real no Unity

As âncoras geoespaciais são um tipo de âncora que permite colocar conteúdo 3D no mundo real.

Tipos de âncoras geoespaciais

Há três tipos de âncoras geoespaciais, cada uma processa a altitude de maneira diferente:

1. Âncoras WGS84:
   As âncoras WGS84 permitem que você coloque conteúdo 3D em qualquer latitude, longitude e altitude.

2. Âncoras de terreno:
   as âncoras de terreno permitem colocar conteúdo usando apenas latitude e longitude com uma altura relativa ao terreno nessa posição. A altitude é determinada em relação ao solo ou andar, conforme conhecido por VPS.

3. Âncoras no telhado:
   as âncoras no telhado permitem que você coloque conteúdo usando apenas latitude e longitude com uma altura relativa ao telhado de um edifício nessa posição. A altitude é determinada em relação ao topo de um edifício, conforme conhecido pela Geometria da paisagem urbana. O padrão será a altitude do terreno quando não estiver em um edifício.

Pré-requisitos

Ative a API Geospatial antes de continuar.

Colocar âncoras geoespaciais

Cada tipo de âncora tem APIs dedicadas para a criação. Consulte Tipos de âncoras geoespaciais para mais informações.

Criar uma âncora com base em um teste de hit

Também é possível criar uma âncora geoespacial a partir de um resultado de hit-test. Use a pose do teste de hit e converta-a em um GeospatialPose. Use-o para posicionar qualquer um dos três tipos de âncora descritos.

Extrair uma pose geoespacial de uma pose de RA

O AREarthManager.Convert(Pose) oferece outra forma de determinar a latitude e a longitude convertendo uma pose de RA em uma geoespacial.

Fazer uma pose de RA de uma pose geoespacial

AREarthManager.Convert(GeospatialPose) converte uma posição horizontal, altitude e rotação de quaternion especificada pela Terra em relação a um frame de coordenadas leste-cima-sul em uma pose de RA em relação à coordenada mundial do GL.

Escolha o método mais adequado ao seu caso de uso

Cada método de criação de uma âncora tem compensações associadas que precisam ser consideradas:

• Ao usar a Geometria da paisagem urbana, use um teste de hit para anexar conteúdo a um edifício.
• Dê preferência às âncoras de terreno ou de telhado em vez das âncoras WGS84, porque elas usam valores de altitude determinados pelo Google Maps.

Determinar a latitude e a longitude de um local

Há três maneiras de calcular a latitude e a longitude de um local:

• Use o Criador de geoespacial para conferir e aumentar o mundo com conteúdo 3D sem precisar ir a um local. Isso permite posicionar visualmente o conteúdo imersivo em 3D usando o Google Maps no Unity Editor. A latitude, a longitude, a rotação e a altitude do conteúdo serão calculadas automaticamente.
• Usar o Google Maps
• Use o Google Earth. Vale lembrar que, ao usar o Google Earth em vez do Google Maps, você terá uma margem de erro de até vários metros.
• Acessar o local físico

Usar o Google Maps

Para conferir a latitude e a longitude de um local usando o Google Maps:

1. Acesse o Google Maps no seu computador.

   

2. Navegue até Camadas > Mais.

   

   

3. Mude o Tipo de mapa para Satélite e desmarque a caixa de seleção Visualização de globo no canto inferior esquerdo da tela.

   

   Isso forçará uma perspectiva 2D e eliminará possíveis erros que podem vir de uma visualização 3D inclinada.

4. No mapa, clique com o botão direito do mouse no local e selecione a longitude/latitude para copiar para a área de transferência.

Usar o Google Earth

Para calcular a latitude e a longitude de um local no Google Earth, clique em um local na interface e leia os dados dos detalhes do marcador.

Para conferir a latitude e a longitude de um local usando o Google Earth:

1. Acesse o Google Earth no seu computador desktop.

2. Acesse o menu de navegação e selecione Estilo do mapa.

   

3. Desative a chave Construções em 3D.

   

4. Depois de desativar a opção Edifícios em 3D, clique no ícone de alfinete para adicionar um marcador de lugar no local selecionado.

5. Especifique um projeto para conter o marcador de local e clique em Salvar.

6. No campo Título do marcador de local, insira um nome para ele.

7. Clique na seta para voltar no painel do projeto e selecione o menu Mais ações.

8. Escolha Exportar como arquivo KML no menu.

   

O arquivo KLM informa a latitude, a longitude e a altitude de um marcador de lugar na tag <coordinates> separada por vírgulas, conforme mostrado a seguir:

<coordinates>-122.0755182435043,37.41347299422944,7.420342565583832</coordinates>

Não use a latitude e a longitude das tags <LookAt>, que especificam a posição da câmera, não o local.

Acessar o local físico

Você pode calcular a altitude de um local indo até lá e fazendo uma observação local.

Conseguir o quatérnion de rotação

GeospatialPose.EunRotation extrai a orientação de uma pose geoespacial e gera um quaternion que representa a matriz de rotação que transforma um vetor do alvo para o sistema de coordenadas leste-cima-norte (EUN, na sigla em inglês). X+ aponta para o leste, Y+ aponta para cima, longe da gravidade, e Z+ aponta para o norte.

Âncoras do WGS84

Uma âncora WGS84 é um tipo de âncora que permite colocar conteúdo 3D em qualquer latitude, longitude e altitude. Ele depende de uma pose e orientação para ser colocado no mundo real. A posição consiste em latitude, longitude e altitude, que são especificadas no sistema de coordenadas WGS84. A orientação consiste em uma rotação de quaternion.

A altitude é informada em metros acima do elipsóide de referência WGS84, de modo que o nível do solo não é zero. Seu app é responsável por fornecer essas coordenadas para cada âncora criada.

Colocar uma âncora WGS84 no mundo real

Determinar a altitude de um local

Há algumas maneiras de determinar a altitude de um local para colocar âncoras:

• Se o local da âncora estiver fisicamente perto do usuário, você poderá usar uma altitude semelhante à do dispositivo do usuário.
• Quando você tiver a latitude e a longitude, use a API Elevation para conferir uma elevação com base na especificação EGM96. Você precisa converter a elevação da API Maps EGM96 para WGS84 para comparação com a altitude GeospatialPose. Veja o GeoidEval, que tem uma interface de linha de comando e uma HTML. A API Maps informa a latitude e a longitude de acordo com a especificação WGS84.
• Você pode conferir a latitude, a longitude e a altitude de um local no Google Earth. Isso dará uma margem de erro de até vários metros. Use a latitude, a longitude e a altitude das tags <coordinates>, não as tags <LookAt>, no arquivo KML.
• Se um ponto âncora estiver próximo e você não estiver em uma subida íngreme, poderá usar a altitude do GeospatialPose da câmera sem outra fonte, como a API Maps.

Criar a âncora

Depois de ter a latitude, a longitude, a altitude e o quatérnion de rotação, use ARAnchorManagerExtensions.AddAnchor() para ancorar o conteúdo nas coordenadas geográficas especificadas.

if (earthTrackingState == TrackingState.Tracking)
{
  var anchor =
      AnchorManager.AddAnchor(
          latitude,
          longitude,
          altitude,
          quaternion);
  var anchoredAsset = Instantiate(GeospatialAssetPrefab, anchor.transform);
}

Âncoras de terreno

Uma âncora de terreno é um tipo de âncora que permite colocar objetos de RA usando apenas latitude e longitude, aproveitando informações de VPS para encontrar a altitude precisa acima do solo.

Em vez de inserir a altitude desejada, informe a altitude acima do terreno. Quando esse valor é zero, a âncora fica no mesmo nível do terreno.

Definir o modo de busca de aviões

A detecção de plano é opcional e não é necessária para usar âncoras. Somente os planos horizontais são usados. Os planos horizontais ajudam no alinhamento dinâmico das âncoras de terreno no solo.

As ancoragens de terreno são afetadas por Horizontal e Horizontal | Vertical.

Use o menu suspenso Modo de detecção para definir o modo de detecção:

Criar uma âncora de terreno usando a nova API Async

Para criar e posicionar uma âncora de terreno, chame ARAnchorManagerExtensions.resolveAnchorOnTerrainAsync().

A âncora não estará pronta imediatamente e precisa ser resolvida. Depois que o problema for resolvido, ele vai ficar disponível no ResolveAnchorOnTerrainPromise.

public GameObject TerrainAnchorPrefab;

public void Update()
{
    ResolveAnchorOnTerrainPromise terrainPromise =
        AnchorManager.ResolveAnchorOnTerrainAsync(
            latitude, longitude, altitudeAboveTerrain, eunRotation);

    // The anchor will need to be resolved.
    StartCoroutine(CheckTerrainPromise(terrainPromise));
}

private IEnumerator CheckTerrainPromise(ResolveAnchorOnTerrainPromise promise)
{
    yield return promise;

    var result = promise.Result;
    if (result.TerrainAnchorState == TerrainAnchorState.Success &&
        result.Anchor != null)
    {
        // resolving anchor succeeded
        GameObject anchorGO = Instantiate(TerrainAnchorPrefab,
            result.Anchor.gameObject.transform);
        anchorGO.transform.parent = result.Anchor.gameObject.transform;
    }
    else
    {
       // resolving anchor failed
    }

    yield break;
}

Verificar o estado da promessa

A promessa terá um PromiseState associado.

Verificar o estado de âncora do Terrain do resultado da promessa

O TerrainAnchorState pertence à operação assíncrona e faz parte do resultado final da promessa.

switch (result.TerrainAnchorState)
{
    case TerrainAnchorState.Success:
        // Anchor has successfully resolved
        break;
    case TerrainAnchorState.ErrorUnsupportedLocation:
        // The requested anchor is in a location that isn't supported by the Geospatial API.
        break;
    case TerrainAnchorState.ErrorNotAuthorized:
        // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API. See
        // https://developers.google.com/ar/reference/unity-arf/namespace/Google/XR/ARCoreExtensions#terrainanchorstate_errornotauthorized
        // for troubleshooting steps.
        break;
    case TerrainAnchorState.ErrorInternal:
        // The Terrain anchor could not be resolved due to an internal error.
        break;
    default:
        break;
}

Âncoras para cobertura

As âncoras no telhado são um tipo de âncora e são muito semelhantes às âncoras no terreno acima. A diferença é que você vai informar a altitude acima do telhado, e não a altitude acima do terreno.

Criar uma âncora do Rooftop usando a nova API assíncrona

A âncora não estará pronta imediatamente e precisa ser resolvida.

Para criar e posicionar uma âncora do Rooftop, chame ARAnchorManagerExtensions.resolveAnchorOnRooftopAsync(). Assim como as âncoras de terreno, você também vai acessar o PromiseState da promessa. Em seguida, verifique o resultado da promessa para acessar o RooftopAnchorState.

public GameObject RooftopAnchorPrefab;

public void Update()
{
    ResolveAnchorOnRooftopPromise rooftopPromise =
        AnchorManager.ResolveAnchorOnRooftopAsync(
            latitude, longitude, altitudeAboveRooftop, eunRotation);

    // The anchor will need to be resolved.
    StartCoroutine(CheckRooftopPromise(rooftopPromise));
}

private IEnumerator CheckRooftopPromise(ResolveAnchorOnTerrainPromise promise)
{
    yield return promise;

    var result = promise.Result;
    if (result.RooftopAnchorState == RooftopAnchorState.Success &&
        result.Anchor != null)
    {
        // resolving anchor succeeded
        GameObject anchorGO = Instantiate(RooftopAnchorPrefab,
            result.Anchor.gameObject.transform);
        anchorGO.transform.parent = result.Anchor.gameObject.transform;
    }
    else
    {
       // resolving anchor failed
    }

    yield break;
}

Verificar o estado da promessa

A promessa terá um PromiseState associado. Consulte a tabela acima.

Verificar o estado de âncora do Rooftop do resultado da promessa

O RooftopAnchorState pertence à operação assíncrona e faz parte do resultado final da Promise.

switch (result.RooftopAnchorState)
{
    case TerrainAnchorState.Success:
        // Anchor has successfully resolved
        break;
    case RooftopAnchorState.ErrorUnsupportedLocation:
        // The requested anchor is in a location that isn't supported by the Geospatial API.
        break;
    case RooftopAnchorState.ErrorNotAuthorized:
        // An error occurred while authorizing your app with the ARCore API. See
        // https://developers.google.com/ar/reference/unity-arf/namespace/Google/XR/ARCoreExtensions#terrainanchorstate_errornotauthorized
        // for troubleshooting steps.
        break;
    case RooftopAnchorState.ErrorInternal:
        // The Rooftop anchor could not be resolved due to an internal error.
        break;
    default:
        break;
}

A seguir

• Entenda a cota de uso da API Geospatial.