Titelaufnahme

Titel
Mobile Augmented Reality: Implementierung einer AR-Applikation mit ARKit
Weitere Titel
Mobile Augmented Reality: Implementation of an AR-Application with ARKit
AutorInnenBraun, Claudia
GutachterGöschka, Karl Michael
Erschienen2019
Datum der AbgabeJanuar 2019
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Augmented Reality / AR Framework / Apple ARKit / Google ARCore / Mobile AR-Applikation
Schlagwörter (EN)Augmented Reality / AR Framework / Apple ARKit / Google ARCore / Mobile AR application
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

„We’re already seeing things that will transform the way you work, play, connect and learn. […] There are already over 1 000 apps with powerful AR features in our App Store today, [only six weeks after the release of ARKit] […]. Put simply, we believe AR is going to change the way we use technology forever.“ – Timothy Cook, CEO von Apple, Inc. (Cook, 2017)

Der Zuspruch, auf den die AR-Plattformen von Apple und Google treffen, lässt sich klar erkennen. Bekannte Unternehmen wie IKEA oder Otto, aber auch bekannte Verlage und Museen, wie bspw. The New York Times oder The Museum of Modern Art NY, bieten bereits ihre mit diesen Plattformen erstellten Mobile AR-Apps an. Das Interesse an Mobile AR-Apps ist auch von Privatpersonen groß, nicht zuletzt, weil die Anwendung solcher Apps ein Erlebnis ist und wahrhaft verzaubernd sein kann.

Diese Arbeit untersucht den Stand der Technik und die Eignung von Apples ARKit und Googles ARCore für die Mobile AR-Applikationsentwicklung. Dabei werden beide Plattformen ganzheitlich betrachtet und unter besonderer Berücksichtigung der Handhabung für EntwicklerInnen konkret gegenübergestellt, um als solides Basiswerk für die Mobile AR-App Entwicklung mittels ARKit und ARCore zu dienen.

Anhand von Literaturrecherchen und selbstdurchgeführten Tests werden die Plattformen hinsichtlich Gemeinsamkeiten und Unterschieden gegenübergestellt. Zu Beginn werden die AR-Funktionalitäten von ARKit und ARCore vorgestellt. Hier ist der deutlichste Unterschied der AR-Plattformen zu finden. Der derzeitige Unterschied zwischen ARKit und ARCore ist vor allem dem zeitlichen Rückstand des Markteintritts von Googles Plattform geschuldet. Ebenso werden die technischen Verfahren, die bei ARKit und ARCore zum Einsatz kommen, beschrieben. ARKit und ARCore verwenden ähnliche, auf den gleichen Prinzipien beruhende Algorithmen für das Tracking und Mapping der Umgebung. Auch bei den Schnittstellen für die Erstellung von virtuellen Inhalten und dem Rendering schlagen Apple und Google den gleichen Weg ein. Weiters werden die relevantesten Abläufe einer AR-Anwendung, wie der AR Session Lifecycle, und die wichtigsten Komponenten für die AR-Applikationsentwicklung, die Building Blocks, erörtert.

Um die Tauglichkeit für eine alltägliche Mobile AR-App-Entwicklung zu untersuchen, wird die Implementierung einer solchen Anwendung in ARKit vorgenommen und detailliert beschrieben. Der absolute Bezugs- und Orientierungspunkt ist das Endgerät selbst und dient als Ursprung der Koordinatensysteme von realer Umgebung und virtueller Szene. Von diesem Punkt aus müssen EntwicklerInnen lediglich virtuelle Objekte in die Szene einhängen. Anhand der APIs von Apple und Google können EntwicklerInnen leichter Hand beliebige Animationen von oder Interaktionen mit der Augmentierung realisiert werden.

Abschließend werden die relevantesten Charakteristika von ARKit und ARCore unter besonderer Berücksichtigung des Nutzens für EntwicklerInnen gegenübergestellt und bewertet. Dies soll EntwicklerInnen auch als eine Entscheidungsgrundlage für die Wahl der geeigneten AR-Plattform dienen.

Zusammenfassung (Englisch)

„We’re already seeing things that will transform the way you work, play, connect and learn. […] There are already over 1 000 apps with powerful AR features in our App Store today, [only six weeks after the release of ARKit] […]. Put simply, we believe AR is going to change the way we use technology forever.“ – Timothy Cook, CEO of Apple, Inc. (Cook, 2017)

The popularity and reception of Apple’s and Google’s AR platforms is huge. Well-known companies such as IKEA or Otto, but also well-known publishers and museums, such as The New York Times or The Museum of Modern Art NY, already offer their mobile AR apps created with these platforms. The interest in mobile AR apps is great for private persons as well, not least because using such apps is an experience and can be really enchanting.

This thesis examines the state of the art and the suitability of Apple's ARKit and Google's ARCore for mobile AR application development. Both platforms are viewed holistically and compared with respect to developers’ needs, especially on the handling of these frameworks; thus, this thesis serves as a knowledge basis for the development of Mobile AR apps using ARKit and ARCore.

Based on literature research and conducted tests, the platforms are compared with regard to commonalities and differences. Initially, the AR functionalities of ARKit and ARCore will be presented. This is the greatest difference of the AR platforms to find. The current difference between ARKit and ARCore is mainly due to the lag of the market entry of Google's platform. Further on, the technical procedures used in ARKit and ARCore are described. ARKit and ARCore use similar algorithms based on the same principles for tracking and mapping the environment. Apple and Google are also following the same principles in the creation of virtual content and rendering interfaces. Furthermore, the most relevant processes of an AR application, such as the AR Session Lifecycle, and the most important components for AR application development, the Building Blocks, are discussed.

In order to examine the suitability for an everyday mobile AR App development, the implementation of such an application in ARKit is realized and described in detail. The point of reference, which serves as an absolute landmark, is the used device itself; this is the origin of the coordinate systems of the real environment around and the virtual scene. From this point, a developer only has to mount virtual objects in the scene. Using the Apple and Google APIs, developers can easily create any animations of or interactions with the virtual objects.

Finally, the most relevant characteristics of ARKit and ARCore will be compared and evaluated with consideration of the benefits for developers. This comparison is also meant as a basis for developers in order to decide individually, which of the both AR platforms is the most suitable for them.

Note: This bachelor thesis is written in German.