谷歌：即時動作追蹤技術讓物體可以無縫的和動態(tài)的實時環(huán)境進行互動

今日，谷歌Research團隊在網(wǎng)站上發(fā)表博客稱，為安卓上的Motion Stills（視頻捕捉和觀看app）增加了全新的AR模式。在AR模式下，用戶只需點擊屏幕就可以將有趣的虛擬3D物體放置在靜止，或者移動中的水平面上（比如桌子、地板和手上），讓這些物體可以無縫的和動態(tài)的實時環(huán)境進行互動。我們還可以直接錄像以及導出GIF圖和視頻。

這一AR模式由實時動作追蹤功能所實現(xiàn)，這是基于iOS版Motion Stills的Motion Text和YouTube上的privacy blur的技術所實現(xiàn)的6自由度追蹤，能夠精確的追蹤靜止和移動的物體。谷歌的團隊對這一技術進行的完善和提升，使其可以在任何配備了陀螺儀的安卓設備上實現(xiàn)有趣的AR功能。

當用戶碰觸屏幕時，Motion Stills AR能夠?qū)⒁粋€3D的虛擬物體“粘貼”到指定的位置，使其看起來就像真實世界的一部分一樣。通過假定跟蹤表面和地平面是平行的，同時使用設備的加速傳感器來提供手機相對于地平面的初始定向，可以追蹤攝像頭的6自由度（3個平移自由度和3個旋轉(zhuǎn)自由度）。這讓我們可以精確的改變和渲染虛擬物體。

即時動作追蹤

即時運動跟蹤的核心是將攝像機的平移和旋轉(zhuǎn)估計分離，將其視為獨立的優(yōu)化問題。 首先，我們只根據(jù)相機的視覺信號確定3D相機的平移。 為此，我們觀察目標區(qū)域的明顯2D映射和跨幀的相對比例。 一個簡單的針孔照相機模型將圖像平面中的盒子的平移和縮放與相機的最終3D平移相關聯(lián)。

為了解決這個問題，我們在我們現(xiàn)有的跟蹤器中添加了比例估計，并在攝像機的視場之外追加了區(qū)域跟蹤。 當相機靠近被跟蹤的表面時，虛擬內(nèi)容能夠精確地縮放，這與真實世界對象的感知一致。 當你在目標區(qū)域的視場之外平移時，虛擬物體將重新出現(xiàn)在大致相同的位置。

在這之后，我們使用手機的內(nèi)置陀螺儀來獲得設備的3D旋轉(zhuǎn)（滾動，俯仰和偏航）。 估測的3D對應圖像與3D旋轉(zhuǎn)相結合，使我們能夠在取景器中正確渲染虛擬內(nèi)容。 而且由于我們分別處置旋轉(zhuǎn)和平移，所以我們的即時運動跟蹤方法不需要校準，可以在任何帶有陀螺儀的Android設備上工作。