使用地理空間錨點在 Unity 上定位實際內容

地理空間錨點是一種錨點,可讓您在現實世界中放置 3D 內容。

地理空間錨點的類型

地理空間錨點有三種類型,每種類型處理高度的方式皆不同:

  1. WGS84 錨點
    WGS84 錨點可用於在任何指定的經緯度及海拔高度上放置 3D 內容。

  2. 地形錨點
    地形錨點可讓您僅使用經緯度 (且相對於特定位置的地形的高度) 放置內容。 海拔高度是以 VPS 所稱的地面或樓層為依據。

  3. 屋頂錨點
    屋頂錨點可讓您僅使用經緯度 (相對於該位置建築物屋頂的高度) 放置內容。海拔高度是以街景幾何圖形所稱的建築物頂端為準。如此一來,如果不放置在建築物上,就會預設為地形高度。

WGS84 地形 屋頂
水平位置 緯度, 經度 緯度, 經度 緯度, 經度
垂直位置 相對於 WGS84 高度 相對於 Google 地圖判定的地形等級 相對於 Google 地圖判定的頂樓樓層
需要由伺服器解析嗎?

必要條件

請務必先啟用 Geospatial API 再繼續操作。

地點地理空間錨點

每種錨點類型都有用來建立的專屬 API;詳情請參閱「地理空間錨點類型」一文。

根據命中測試建立錨定廣告

您也可以透過命中測試結果建立地理空間錨點。使用命中測試的 Pose,將其轉換為 GeospatialPose。用它來放入上述 3 種錨定類型中任一種。

透過 AR 姿勢取得地理空間姿勢

AREarthManager.Convert(Pose) 提供另一種判斷經緯度的方式,方法是將 AR 姿勢轉換為地理空間姿勢。

從地理空間姿勢取得 AR 姿勢

AREarthManager.Convert(GeospatialPose) 會將相對於東南方座標框架的地球指定的水平位置、高度和四元數旋轉角度,轉換成與 GL 世界座標相關的 AR 姿勢。

依照您的用途選擇適合的方法

每種建立錨點的方法各不相同,請特別留意:

  • 使用街景幾何圖形時,請使用命中測試將內容附加至建築物。
  • 優先使用地形或屋頂錨點在 WGS84 錨點上,因為它們會使用 Google 地圖決定的高度值。

判斷地點的經緯度

有三種方式可以計算地點的經緯度:

  • 使用地理空間建立者工具,不必實際前往任何地點,也能透過 3D 內容觀看世界並擴張世界。您可以在 Unity 編輯器中使用 Google 地圖,以視覺化方式呈現 3D 沉浸式內容。系統會自動計算內容的經緯度、旋轉和高度。
  • 使用 Google 地圖
  • 使用 Google 地球。請注意,使用 Google 地球 (而不是 Google 地圖) 取得這些座標時,會產生高達幾公尺的誤差範圍。
  • 前往實體位置

使用 Google 地圖

如何使用 Google 地圖取得指定地點的經緯度:

  1. 透過電腦前往 Google 地圖

  2. 依序前往「圖層」 >「更多」

  3. 將「地圖類型」變更為「衛星」,並取消勾選畫面左下角的「地球檢視」核取方塊。

    這會強制執行 2D 透視,並排除角度 3D 檢視畫面可能出現的錯誤。

  4. 在地圖上按一下滑鼠右鍵,然後選取經緯度,即可複製到剪貼簿。

使用 Google 地球

您可以透過 Google 地球計算某地點的經緯度,方法是按一下使用者介面中的某個位置,然後讀取地標詳細資料中的資料。

如何使用 Google 地球取得特定地點的經緯度:

  1. 在電腦上前往 Google 地球

  2. 前往漢堡選單 ,然後選取「地圖樣式」

  3. 關閉「3D 建築物」開關。

  4. 關閉「3D 建築物」開關後,按一下圖釘圖示 ,即可在所選位置新增地標。

  5. 指定要包含地標的專案,然後按一下「儲存」

  6. 在地標的「標題」欄位中,輸入地標的名稱。

  7. 按一下專案窗格中的返回箭頭 ,然後選取 「More Actions」選單。

  8. 在選單中選擇「匯出為 KML 檔案」

KLM 檔案會回報 <coordinates> 標記中以半形逗號隔開地標的經緯度和海拔高度,如下所示:

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

請勿使用 <LookAt> 標記中的經緯度,因為該標記可指定攝影機位置,而不是位置。

前往實體位置

您可以親自前往當地進行當地觀察,藉此計算特定地點的海拔高度。

取得旋轉四元數

GeospatialPose.EunRotation 會從地理空間姿勢擷取方向,並輸出四元數,用來將向量從目標轉換到東北 (EUN) 座標系統。東方 X 點以上,距離重力至少 Y 點,以及北邊的 Z 點以上。

WGS84 錨點

WGS84 Anchor 是一種錨定類型,可讓您以任何指定經緯度和海拔高度放置 3D 內容。要放置在真實世界中,關鍵在於姿勢和方向。位置由 WGS84 座標系統中指定的經緯度和海拔高度組成。方向包含四元數旋轉。

海拔高度是以公尺為單位記錄在參考 WGS84 橢球體上方,因此地面高度「不」為零。您的應用程式負責為每個建立的錨點提供這些座標。

在現實世界中放置 WGS84 錨點

判斷地點的海拔高度

您可以透過下列幾種方式判斷地點放置錨點的海拔高度:

  • 如果錨點的位置在使用者接近使用者的位置,您可以採用與使用者裝置高度類似的海拔高度。
  • 取得經緯度後,請使用 Elevation API 取得根據 EGM96 規格的海拔高度。您必須將 Maps API EGM96 高度轉換為 WGS84,才能與 GeospatialPose 高度進行比較。請參閱同時擁有指令列和 HTML 介面的 GeoidEval。Maps API 會根據 WGS84 規格回報經緯度。
  • 您可以透過 Google 地球取得特定地點的經緯度和海拔高度。這樣就能收到高達數公尺的誤差範圍。在 KML 檔案中使用 <coordinates> 標記的經緯度和海拔高度,而「不是」<LookAt> 標記。
  • 如果現有錨點相近 您不在陡峭的斜坡上,或許可以使用相機 GeospatialPose 的海拔高度,而無需使用其他來源,例如 Maps API。

建立錨定標記

取得經緯度、海拔高度和旋轉四元數後,請使用 ARAnchorManagerExtensions.AddAnchor() 將內容固定至您指定的地理座標。

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

地形錨點

地形錨點是一種錨點,可讓您只使用經緯度放置 AR 物件,透過 VPS 的資訊找出地面上精確的海拔高度。

您提供的是地形上方的海拔高度,而不是輸入所需的高度。這個值為零時,錨點將與地形水平一致。

設定飛機尋找模式

飛機發現項目為選用項目,並非使用錨點的必要項目。請注意,只能使用水平平面。水平平面有助於讓地形錨點在地面上的動態對齊。

請注意,地形錨點會受到 HorizontalHorizontal | Vertical 影響

使用「偵測模式」下拉式選單設定偵測模式:

使用新的 Async API 建立地形錨定標記

如要建立並放置地形錨定標記,請呼叫 ARAnchorManagerExtensions.resolveAnchorOnTerrainAsync()

錨點不會立即就緒,需要解析。問題解決後,ResolveAnchorOnTerrainPromise就會顯示相關問題。

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;
}

查詢承諾使用狀態

Promise 會具有相關聯的 PromiseState

狀態 說明
Pending 作業仍待處理。
Done 作業已完成,且有結果。
Cancelled 操作已取消。

查看 Promise 結果的地形錨點狀態

TerrainAnchorState 屬於非同步作業,並且是最終 Promise 結果的一部分。

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;
}

屋頂錨點

頂樓錨點主頁橫幅

屋頂錨點屬於錨點類型,與上述的地形錨點非常類似。差別在於您提供的是屋頂的海拔高度,而不是地形上方的海拔高度。

使用新的 Async API 建立 Rooftop 錨點

錨點不會立即就緒,需要解析。

如要建立並放置屋頂錨點,請呼叫 ARAnchorManagerExtensions.resolveAnchorOnRooftopAsync()。與地形錨點類似,您也可以存取 Promise 的 PromiseState。接著,您可以查看 Promise 結果來存取 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;
}

查詢承諾使用狀態

Promise 必須具備相關聯的 PromiseState,請參閱上方的表格

查看 Promise 結果的屋頂錨點狀態

RooftopAnchorState 屬於非同步作業,並且是最終 Promise 結果的一部分。

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;
}

後續步驟