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ARKit: Apple macht Augmented Reality zum Bestandteil von iOS 11

Christopher Gabbert 12.11.2017 - 13:00 | 1
ARKit: Apple macht Augmented Reality zum Bestandteil von iOS 11

Mit dem ARKit hat Apple dieses Jahr auf der WWDC 2017 eine Plattform für Entwickler zum Programmieren von Augmented-Reality-Apps vorgestellt. Doch haben diese Anwendungen mehr zu bieten als die Lösungen von Google und Microsoft? Wir machen die Bestandsaufnahme.

Augmented-Reality-Anwendungen für iOS-Geräte wie iPhone und iPad gibt es bereits seit mehreren Jahren. So existieren Apps, um Möbel in der eigenen Wohnung zu platzieren, Zeitzeugen-Aufnahmen rund um die Berliner Mauer am Ort des ehemaligen Geschehens zu betrachten oder Sternbilder auf den Nachthimmel zu projizieren. Um die eigene Position im Raum zu bestimmen, greifen diese in der Regel auf den Beschleunigungssensor, das Gyroskop sowie das GPS und den Kompass zu. Das Problem: Sind die Sensoren nicht "schnell" genug, wird der Standort falsch ermittelt oder der Kompass irritiert, fangen in der erweiterten Realität platzierte Objekte an herumzuspringen oder versinken im Boden.

Ein Entwickler-Tool gab es aus Cupertino lange Zeit aber nicht, denn dem Thema Augmented Reality hat Apple in den vergangenen Jahren nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Erste Bestrebungen zeigten sich erst, als 2015 das Augmented-Reality-Unternehmen Metaio von Apple aufgekauft wurde und ein Patent zu einer AR-Brille auftauchten. Auf der Entwicklerkonferenz WWDC hat Apple im Juni 2017 dann mit ARKit ein Entwickler-Paket vorgestellt, mit dem aus jedem iOS-Gerät ein AR-fähiges Spiel- oder Werkzeug werden soll.

ARKit von Apple

Mit dem ARKit von Apple können Entwickler Apps kreieren, um digitale Inhalte mit dem iPhone und iPad in die physische Welt zu integrieren. Es handelt sich dabei um ein sogenanntes Framework, also ein Gerüst zum Erstellen von AR-Anwendungen. Ein Teil davon ist Visual Inertial Odometry (VIO), wobei die Kamerasensordaten mit den Daten Core Motion-Daten verknüpft werden. Die Daten daraus ermöglichen es dem Gerät zu erkennen, wie es sich innerhalb eines Raumes befindet und ohne zusätzliche Kalibrierung bewegt.

Dank des ARKit können iPhone und iPad zudem die vor der Kamera präsentierte Szene analysieren und horizontale Ebenen im Raum finden. So werden horizontale Ebenen wie Stockwerke erkannt und Objekte können anhand von kleineren Merkmalspunkten verfolgt werden. Der Kamerasensor wird auch genutzt, um die Gesamtlichtmenge zu schätzen, die in einer Szene vorhanden ist, um die korrekte Beleuchtung auf virtuelle Objekte anzuwenden.

Mit iOS 11 hat Apple die Augmented Reality zudem zu einem festen Bestandteil des eigenen Betriebssystems gemacht. Damit sollen Berechnungen und der Datenaustausch zwischen der integrierten Kamera, dem Prozessor und den Bewegungssensoren schneller erfolgen.

Apples ARKit krankt an den gleichen Problemen wie andere

Doch die Lösung von Apple krankt an den gleichen Problemen, wie frühere AR-Lösungen von Google und Co. Auch hier neigen Objekte dazu, wenn auch deutlich seltener als bei Apps, die ohne das Kit entwickelt wurden, ihre Position zu verändern oder in ihrer Stellfläche zu versinken. Denn auch die neue Technik setzt nur auf die Bewegungsdaten der eingebauten Sensoren im iPhone und eine optische Erkennung flacher Oberflächen und anderer optischer Merkmale. Das Fehlverhalten ist allerdings bei unseren Tests sehr von der Programmierung der Anwendung sowie dem genutzten Smartphone abhängig.

AR-Spiel The Machines auf dem iPhone 8 Plus | (c) Apple
The Machines auf dem iPhone 8 Plus... | (c) Apple
AR-Spiel The Machines auf dem iPhone 8 Plus | (c) Apple
...ist eines der wenigen richtig guten Augmented-Reality-Spiele | (c) Apple

So machte die von Apple auch bei der Vorstellung des iPhone 8 (Plus) und iPhone X gezeigte Anwendung "The Machines" beim Testen einen guten Eindruck. Das angelegte Spielfeld blieb auch bei einer längeren Gaming-Session unverändert an seiner Position und das rein- und rauszoomen funktionierte problemlos. Anders sieht es bei der Anwendung "Air Measure" aus, mit der beispielsweise Gegenstände vermessen, Möbel und Bilder im Raum platziert oder die Körpergröße einer Person gemessen werden können. Hier kommt es regelmäßig zur fehlerhaften Anzeige, Clippingfehlern und mehr.

Zwei Kamera-Sensoren bleiben besser als Einer

Vor allem das iPhone 8 macht mangels eines zweiten Kamerasensors im Vergleich zum iPhone 8 Plus eine deutlich schlechtere Figur in der Augmented Reality. So wird die Größe des 1,88 Meter großen Kollegen auf Gedeih und Verderb von der Mess-App immer mit 122 Zentimetern angegeben. Das Vermessen von Objekten klappt genauso selten wie das Aufhängen von Bildern und Platzieren von Möbeln. So ist es zum Beispiel wenig hilfreich, wenn das Aufhängen von Bildern in der Augmented Reality an einer weißen Wand scheitert.

Auch wichtig: gute Lichtverhältnisse. Beim Ausprobieren diverser Apps zeigte sich, dass diese immer noch mit Schatten zu kämpfen haben, die an die Wand oder auf den Boden geworfen werden. Sie werden gerne als weitere Objekte wahrgenommen und sorgen so für Probleme beim Positionieren von Objekten oder Erfassen von Flächen.

Erste ARKit-Apps sind bereits verfügbar

Erste Augmented-Reality-Apps, die mit dem ARKit-Framework programmiert wurden, lassen sich bereits jetzt ausprobieren. Im App Store von Apple sind diese meist mit dem Zusatz "ARKit" gekennzeichnet. Dazu gehören zum Beispiel "Ar Viewer", "AR Soccer Strike" oder "Air Measure". Letztere bietet zwar die meisten Funktionen zum Abmessen von Gegenständen oder Positionieren von Objekten, ist aber umständlich zu bedienen, um ein einigermaßen befriedigendes Ergebnis zu erhalten.

Weitere Einblicke in mögliche Anwendungsgebiete gibt Apple selbst über den Twitter-Account "Made With ARKit". Dort veröffentlicht der Hersteller kurze Videos von Anwendungen, die über die gleichnamige Showcase-Seite des Projekts eingereicht wurden. Mit dabei sind unter anderem Spielereien wie das Fliegen eines virtuellen Miniatur-Flugzeugs oder Malen in drei Dimensionen. Aber auch nützliche Tools wie zur Ortung von Freunden bei überfüllten Massenveranstaltungen sind mit dabei.

Apple startet spät und holt schnell auf

Apple steigt vergleichsweise spät in das Thema Augmented Reality ein, holt aber rasend schnell zur Android-Konkurrenz auf. Eine wichtige Rolle spielt dabei mit Sicherheit, dass die neuen AR-Anwendungen auf jedem iPhone und iPad mit Apple A9-, A10- oder A11-Prozessor laufen. Damit bietet sich Entwickler eine deutlich größere Zielgruppe als beispielsweise bei Project Tango von Google, für das es nur zwei spezielle Smartphones gibt.

Das Versprechen, mit der Integration der Augmented Reality in iOS 11 und dem ARKit ein "hochwertiges AR-Erlebnis" zu bieten, kann aber auch Apple nur begrenzt halten. Da sind zum einen Bedingungen wie gute Lichtverhältnisse, je nach App langsame Bewegungen mit dem Smartphone und markante Punkte im Raum, damit die AR-Anwendung die Orientierung nicht verliert. Gerade Letzteres dürfte beim Versuch, eine leere Wohnung mit weißen Wänden zu vermessen und virtuell einzurichten nur schwer zu realisieren sein.

Alle von uns getesteten Anwendungen kranken zudem an den gleichen bekannten Problemen: Platzierte Objekte halten ihre Position im Raum nicht, schweben über dem Boden oder verschwinden im Selbigen. Immerhin tauchen diese Probleme bei Anwendungen auf ARKit-Basis deutlich seltener auf und sind auch weniger stark wahrzunehmen als bei Anwendungen, die ohne ARKit geschrieben wurden. Fehlen nur noch mehr nützliche Möglichkeiten, die Augmented Reality für andere Dinge als den Zollstock-Ersatz oder das Hüten virtueller Tamagotchis zu nutzen.

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Kommentare
  1. 12.11.17 13:46 Marketinghoschi (Expert Handy Profi)

    Apple ist schlau nicht voreilig auf die Luftnummer VR zu setzen. Bis die Pixelgrafiken realistisch werden, werden noch Jahre vergehen.

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