Hướng dẫn dành riêng cho nền tảng
Android (Kotlin/Java)
Android NDK (C)
Unity (AR Foundation)
Unreal Engine
Một phần quan trọng để tạo ra trải nghiệm thực tế tăng cường chân thực là điều chỉnh ánh sáng phù hợp. Khi một đối tượng ảo bị thiếu bóng hoặc có chất liệu sáng bóng không phản ánh không gian xung quanh, người dùng có thể cảm nhận rằng đối tượng đó không thực sự phù hợp, ngay cả khi họ không thể giải thích lý do. Nguyên nhân là do con người vô thức nhận biết các tín hiệu về cách chiếu sáng đối tượng trong môi trường của họ. Lighting Estimation API (API ước tính ánh sáng) phân tích các hình ảnh nhất định để tìm những 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 vật thể ảo để chiếu sáng chúng trong cùng điều kiện như cảnh mà chúng được đặt vào, giúp người dùng tiếp tục sử dụng và tập trung.
Tín hiệu ánh sáng
API ước tính ánh sáng cung cấp dữ liệu chi tiết cho phép bạn mô phỏng nhiều tín hiệu ánh sáng khi kết xuất các đối tượng ảo. Những tín hiệu này là bóng đổ, ánh sáng xung quanh, tô bóng, điểm sáng phản chiếu và phản chiếu.
Bóng
Bóng thường có tính định hướng và cho người xem biết nguồn sáng đến từ đâu.
Ánh sáng xung quanh
Ánh sáng môi trường xung quanh là ánh sáng khuếch tán tổng thể đến từ môi trường xung quanh, giúp mọi thứ hiển thị rõ ràng.
Tô bóng
Bóng là cường độ của ánh sáng. Ví dụ: các phần khác nhau của cùng một đối tượng có thể có các mức độ tô bóng khác nhau trong cùng một cảnh, tuỳ thuộc vào góc tương ứng với người xem và khoảng cách của đối tượng với nguồn sáng.
Vùng sáng phản chiếu
Điểm sáng phản chiếu là các điểm sáng bóng trên bề mặt phản chiếu trực tiếp nguồn sáng. Điểm nổi bật trên một đối tượng thay đổi tương ứng với vị trí của người xem trong cảnh.
Suy ngẫm
Ánh sáng phản chiếu từ các bề mặt theo cách khác nhau tuỳ thuộc vào việc bề mặt đó có thuộc tính phản chiếu (phản chiếu cao) hay khuếch tán (không phản chiếu). Ví dụ: một quả bóng kim loại sẽ có độ phản chiếu cao và phản ánh môi trường xung quanh, trong khi một quả bóng khác được sơn màu xám mờ sẽ có độ khuếch tán. Hầu hết các vật thể trong thực tế đều có sự kết hợp của các thuộc tính này — hãy nghĩ đến một quả bóng bowling bị trầy xước hoặc một thẻ tín dụng đã qua sử dụng.
Bề mặt phản chiếu cũng thu nhận màu sắc từ môi trường xung quanh. Màu của một đối tượng có thể chịu ảnh hưởng trực tiếp của màu của môi trường đối tượng đó. Ví dụ: một quả bóng trắng trong phòng màu xanh dương sẽ có màu xanh dương nhạt.
Chế độ HDR môi trường
Các chế độ này bao gồm các API riêng biệt cho phép ước tính ánh sáng chi tiết và chân thực cho ánh sáng định hướng, bóng đổ, điểm sáng phản chiếu và phản xạ.
Chế độ HDR môi trường sử dụng công nghệ học máy để phân tích hình ảnh của máy ảnh theo thời gian thực và tổng hợp ánh sáng môi trường để hỗ trợ kết xuất thực tế các đối tượng ảo.
Chế độ ước tính ánh sáng này cung cấp:
Đèn định hướng chính. Biểu thị nguồn sáng chính. Có thể dùng để tạo bóng.
Hình ảnh bán cầu môi trường xung quanh. Đại diện cho năng lượng ánh sáng xung quanh còn lại trong cảnh.
Bản đồ lập phương HDR. Có thể dùng để kết xuất hình ảnh phản chiếu trong các đối tượng 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 ứng chân thực nhất.
Đèn định hướng chính
API ánh sáng định hướng chính tính toán hướng và cường độ của nguồn sáng chính của cảnh. Thông tin này cho phép các đối tượng ảo trong cảnh của bạn hiện những vùng sáng phản chiếu có vị trí hợp lý và đổ bóng theo hướng nhất quán với các đối tượng thực khác có thể nhìn thấy được.
Để xem cách hoạt động của tính năng này, hãy xem xét hai hình ảnh sau đây về cùng một tên lửa ảo. Trong hình ảnh bên trái, có một bóng đổ dưới tên lửa nhưng hướng của bóng này không khớp với các bóng đổ khác trong cảnh. Trong tên lửa ở bên phải, bóng đổ theo hướng chính xác. Đây là một sự khác biệt nhỏ nhưng quan trọng và giúp tên lửa nằm vững trong cảnh vì hướng và cường độ của bóng phù hợp hơn với các bóng khác trong cảnh.
Khi nguồn sáng chính hoặc đối tượng được chiếu sáng đang chuyển động, ánh sáng phản chiếu trên đối tượng sẽ điều chỉnh vị trí của nó theo thời gian thực so với nguồn sáng.
Bóng theo hướng cũng điều chỉnh chiều 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 xét 2 ma-nơ-canh này, một người ảo và một người thực. Ma-nơ-canh bên trái là người ảo.
Biểu thức sóng hài 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 ánh sáng môi trường xung quanh tổng thể đến từ mọi hướng trong cảnh. Sử dụng thông tin này trong quá trình kết xuất để thêm các tín hiệu tinh tế giúp làm nổi bật định nghĩa của các đối tượng ảo.
Hãy xem xét hai hình ảnh này về cùng một mô hình tên lửa. Tàu vũ trụ ở bên trái được kết xuất bằng thông tin ước tính ánh sáng do API ánh sáng định hướng chính phát hiện. Tên lửa ở bên phải được kết xuất bằng thông tin được cả API ánh sáng hướng chính và API sóng hài hình cầu của môi trường xung quanh phát hiện. Rõ ràng là tên lửa thứ hai có độ nét hình ảnh cao hơn và kết hợp liền mạch hơn với cảnh.
Bản đồ hình lập phương HDR
Sử dụng bản đồ lập phương HDR để kết xuất hình ảnh phản chiếu chân thực trên các vật thể ảo có độ bóng từ trung bình đến cao, chẳng hạn như bề mặt kim loại sáng bóng. Sơ đồ lập phương cũng ảnh hưởng đến việc đổ bóng và giao diện của đối tượng. Ví dụ: chất liệu của một đối tượng phản chiếu được bao quanh bởi môi trường màu xanh lam sẽ phản chiếu màu xanh lam. Việc tính toán biểu đồ khối HDR cần phải thực hiện thêm một ít công việc tính toán CPU.
Việc bạn có nên sử dụng bản đồ lập phương HDR hay không phụ thuộc vào cách một đối tượng phản ánh môi trường xung quanh. Do tên lửa ảo có chất kim loại, nên nó có thành phần hình gương mạnh mẽ, trực tiếp phản ánh môi trường xung quanh nó. Do đó, nó được hưởng lợi từ bản đồ lập phương. Mặt khác, một vật thể ảo có vật liệu mờ màu xám xỉn màu không có thành phần phản chiếu. Màu của nó chủ yếu phụ thuộc vào thành phần khuếch tán và sẽ không được hưởng lợi từ bản đồ lập phương.
Cả ba API HDR môi trường đều được dùng để kết xuất tên lửa bên dưới. Bản đồ lập phương HDR cho phép các tín hiệu phản chiếu và làm nổi bật thêm nền tảng của đối tượng trong cảnh.
Đây là cùng một mô hình tên lửa trong các môi trường có độ sáng khác nhau. Tất cả các cảnh này đều được kết xuất bằng thông tin từ ba API, với bóng đổ theo hướng được áp dụng.
Chế độ Cường độ môi trường xung quanh
Chế độ Độ sáng môi trường xung quanh xác định độ sáng trung bình của pixel và 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 không cần ánh sáng chính xác, chẳng hạn như các đối tượng có ánh sáng bắt sáng.
Cường độ pixel
Ghi lại cường độ pixel trung bình của ánh sáng trong một cảnh. Bạn có thể áp dụng ánh sáng này cho toàn bộ đối tượng ảo.
Màu
Phát hiện độ cân bằng trắng cho từng khung hình. Sau đó, bạn có thể chỉnh sửa màu cho một đối tượng ảo để đối tượng đó tích hợp liền mạch hơn vào màu sắc tổng thể của cảnh.
Đầu dò môi trường
Công cụ thăm dò môi trường sắp xếp chế độ xem máy ảnh 360 độ thành hoạ tiết môi trường, chẳng hạn như bản đồ lập phương. Sau đó, bạn có thể sử dụng các hoạ tiết này để chiếu sáng các đối tượng ảo một cách chân thực, chẳng hạn như một quả bóng kim loại ảo "phản chiếu" căn phòng mà nó đang ở.