Fahrzeugbeispiel
Die Fahrzeugbeispielszene ist eine vereinfachte Version des Anfügens einer Kamera an ein Fahrzeug oder an eine Plattform, das bzw. die sich im virtuellen Raum bewegt.
Terminologie
Dieses Beispiel und das gezeigte Feature stehen NICHT im Zusammenhang mit der Verwendung eines AR-Geräts (Augmented Reality) in einem sich bewegenden Fahrzeug – etwa in einem Auto oder Zug. Dieses Szenario wird durch das HoloLens-Feature „Modus für bewegliche Plattformen“ abgedeckt.
In diesem Beispiel wird eine Kamera veranschaulicht, die an einen sich bewegenden Referenzrahmen angefügt ist. Die physische Kamera selbst bewegt sich nur, um das Gerät des Benutzers zu verfolgen. Die Kamerapose im virtuellen Raum ändert sich jedoch, wenn die Kamera durch die virtuelle Welt bewegt wird.
Beispiel zur Veranschaulichung
Angenommen, Sie verfügen über ein physisches Modell eines Fahrzeugs – beispielsweise eines Stadtbusses. Dieses Modell ist einfach: Es verfügt über grobe Abtrennungen für die Wände, ggf. über einen Fahrersitz und vielleicht sogar über Elemente für die Steuerung. Es ist also insgesamt ein sehr grobes Gerüst für einen tatsächlichen Stadtbus. Das ist wie ein Filmset. Es bleibt stationär.
Als Nächstes möchten Sie Augmented Reality verwenden, um Ihr einfaches Gerüst mit Details zu überlagern. Beispielsweise können Anzeigeausgaben auf virtuelle Anzeigepanels projizieren. Sie können Rohre, Schienen und andere Hindernisse projizieren. Projizieren Sie alle Details, die für Ihre Anwendung wichtig sind. Sie haben nun ein virtuelles Bus-Interieur über Ihr physisches Modell gelegt.
Natürlich ist es wichtig, dass die Details Ihres virtuellen Busses ordnungsgemäß an Ihrem physischen Modell ausgerichtet sind. Dies wird durch World Locking Tools (WLT) mithilfe des Features SpacePin erreicht. Die grundlegende Verwendung von SpacePins wird im Konzeptabschnitt dieser Dokumentation ausführlicher beschrieben. Außerdem stehen mehrere einfachere Beispiele zur Verfügung.
Nachdem die virtuellen Details des Interieurs fest mit Ihrem physischen Modell verknüpft wurden, können Sie mit Ihrem virtuellen Bus eine Spritztour durch eine virtuelle Stadt machen.
Einige meinen vielleicht, die virtuelle Stadt müsste sich um den Bus herum bewegen, um den Eindruck zu erwecken, dass sich der Bus durch die Stadt bewegt. Schließlich bewegt sich die physische Kamera nicht. Warum also sollten sich die Koordinaten ändern?
Argumente, die gegen diesen Ansatz sprechen, finden Sie in diesem verwandten Artikel. Akzeptieren wir vorerst einfach, dass sich die Koordinaten des virtuellen Busses durch die virtuelle Stadt bewegen und dass die virtuelle Stadt im virtuellen Raum stationär ist.
Die bewährte Technik besteht darin, die Kamera an den beweglichen Referenzrahmen des Fahrzeugs anzufügen. Wenn die Kamera die Gerätebewegungen des Benutzers verfolgt, bewegt sie sich relativ zum Referenzrahmen des Fahrzeugs und nicht relativ zur Welt.
Erläuterungen zu Beispielinhalten
Der Stamm der Kamerastruktur stellt das Fahrzeug dar, in dem sich die Kamera befindet. Wenn sich dieser Stamm durch den globalen Koordinatenraum von Unity bewegt, ändern sich kontinuierlich die globalen Koordinaten der Kamera. Wenn sich die Koordinaten der Kamera ändern, bewegt sich diese natürlich nicht durch den physischen Raum. Die Kamera bewegt sich durch den virtuellen Raum, aber nicht durch den physischen.
Andere mit dem Fahrzeug verbundene Objekte bewegen sich ebenfalls zusammen mit der Kamera. Aus der Kameraperspektive sind diese anderen Objekte stationär, und die stationären Objekte im globalen Raum scheinen sich zu bewegen. Die mit dem Fahrzeug verbundenen Objekte können als Teile des Fahrzeugs betrachtet werden, in dem sich die Kamera befindet. Die stationären Objekte im globalen Raum, die sich durch die Ansicht bewegen, sind analog zur Landschaft, die am Fenster des Fahrzeugs vorbeizieht.
In diesem Beispiel werden zwei Verwendungsmöglichkeiten von SpacePins in einem solchen Kontext veranschaulicht. SpacePins, die auch Teil dieses sich bewegenden Fahrzeugs (bewegender Stamm) sind, funktionieren wie gewohnt im sich bewegenden Rahmen des Fahrzeugs. Mit ihnen können Sie Teile des virtuellen Fahrzeugraums an den physischen Raum anheften. Ihre Koordinaten ändern sich zwar ständig, während sich das Fahrzeug bewegt, im Rahmen des Fahrzeugs, das die Kamera enthält, sind sie jedoch stationär. In der Beispielszene werden die Fahrzeugteile durch die Kugeln und ihre zugeordneten SpacePins dargestellt.
Die zweite Verwendungsmöglichkeit ist das Anfügen eines Koordinatenrahmens außerhalb des Fahrzeugrahmens an die physische Welt. Nachdem dieser an die physische Welt angeheftet wurde, werden seine Koordinaten kontinuierlich aktualisiert. Dadurch bleibt er relativ zur physischen Welt stationär, und auch alles, was mit ihm verbunden ist, bleibt relativ zur physischen Umgebung stationär. In der Szene wird der unabhängige Teilbereich durch die Kapseln und ihre zugeordneten SpacePins dargestellt.
Die Würfel im Beispiel sind im globalen Raum stationär und stellen die Umgebung dar, durch die sich das Fahrzeug bewegt.
Im Beispiel bewegt sich die Kamera auf einer Kreisbahn um den Ursprung und ist immer nach innen auf den Ursprung gerichtet. Beim ersten Ausführen des Beispiels scheinen sich die Würfel als Einheit um einen wenige Meter entfernten Punkt zu drehen. Eigentlich ist es jedoch die Kamera, die die Würfel umkreist.
Ein kurzes Begleitvideo zeigt das Beispiel auf einem HoloLens 2-Gerät mit Erläuterungen zu dem, was zu sehen ist und was erwartet wird. Um das Video kurz zu halten, wurde auf Kontext verzichtet. Es ist daher hilfreich, zuerst diesen Artikel zu lesen, um den Inhalt des Videos besser zu verstehen.