von kuk-is Blogteam

AR Frameworks und ihre Vorteile

Du überlegst Dein Unternehmen mit einer eigenen AR-App in die digitale Zukunft zu führen? Doch Du weißt nicht so ganz, wo Du anfangen sollst? Dann bist Du hier genau richtig! Zu aller erst solltest Du Dir natürlich bewusst machen, welches Ziel Du mit Deiner AR-App verfolgst und welche Mehrwerte Du Dir davon erhoffst. Damit steht und fällt   nämlich die Auswahl des passenden Frameworks. Was Frameworks sind und welche Frameworks es überhaupt gibt? Sehr gute Frage. Was aus unserer Sicht als AR-App-Entwickler die relevantesten Frameworks und deren Vorteile sind, beschreiben wir hier.  

Was sind Frameworks überhaupt?

Die Bedeutung lässt schon der Begriff erkennen, denn übersetzt heißt „Framework“ nichts anderes als „Gerüst“ oder „Rahmen“. Ein Framework ist also ein Programmiergerüst, eine Art Rahmenstruktur in der Software-Entwicklung. Wenn Du Dich bereits mit Programmierung beschäftigt hast, dann bist Du bestimmt schon auf den Begriff „Framework“ gestoßen. Programmierungs-Code setzt sich aus vielen kleinen Bausteinen zusammen. Die Programmierung ohne Frameworks ist ein langwieriger Prozess, der viel Know-How voraussetzt. Frameworks liefern schon erste Bausteine, auf denen es sich leichter und schneller aufbauen lässt.

Was ein Framework macht, lässt sich gut erklären, wenn man es mit Lego-Bauen vergleicht. Gibt man Dir einen Haufen Steine und ein Bild vom fertigen Gebäude, so kannst du dieses sicher zusammenbauen. Bekommst du dazu aber noch fertige Elementgruppen wie Fenster, Zäune, etc., kommst du viel schneller und einfacher ans Ziel. Übertragen auf die Softwareerstellung kannst Du Dir ein Framework als eine Art Vorprogrammierung vorstellen. Sie enthält vordefinierte Elemente und Funktionen, die bei der Entwicklung genutzt werden können. Jedes Framework weist unterschiedlichste Funktionalitäten und Vorzüge auf. Daher hängt die Wahl des richtigen Frameworks vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Du solltest also zuerst definieren, was Deine App können muss,

Gerade der Bereich Augmented Reality ändert sich aufgrund des aktuellen Hypes sehr schnell und damit einhergehend auch die Funktionalitäten und die Möglichkeiten der Betriebssysteme. Deshalb wollen wir euch jetzt die vier aktuell relevanten AR Frameworks vorstellen.

 

1.  Apple ARKit

ARKit ist Apples neuer Technologie-Baustein für Augmented Reality Anwendungen auf iOS-Geräten. Durch die AR-Basistechnologie - als erste „out-of-the-box“-Lösung - können Größenrelationen von virtuellen Objekten zum realen Umfeld berechnet und passend angezeigt werden. Diese virtuellen Ergänzungen sorgen dafür, dass die reale Umgebung durch digitale Hilfsmittel kinderleicht vermessen und die Lichtsituation bzw. Beleuchtung der virtuellen Objekte an die reale Umgebung angepasst wird. Gleichzeitig werden aber auch reale Gegenstände oder Bilder erkannt.

Im Vergleich zu vielen anderen Drittanbietern von Augmented-Reality-Frameworks, ist das ARKit ein fester Bestandteil des mobilen Betriebssystems iOS. Dies gestattet qualitativ hochwertige Präsentation von AR, da es nur für iOS-Geräte verfügbar ist und für diese optimiert wurde. Durch zuverlässige und langfristige Anbieter von AR-Technologien bietet Apple Entwicklern mit ARKit eine solide Basis für AR-Apps.

 

Welche Vorteile bietet Apple ARKit?

  • Hochwertige AR-Anwendungen
  • Vielseitige Anwendungsszenarien
  • Bewegungssensoren, um das Gerät in der realen Welt zu lokalisieren
  • PlaneDetection, um Flächen (Böden, Wände o.ä.) in der realen Welt zu erkennen und zu verstehen. Der zu platzierende digitale Content wird also auf die Entfernung zum Gerät skaliert.
  • Nicht zwingend an Marker gebunden. Unter Markern versteht man im AR-Bereich visuelle Auslöser, die die virtuelle Erweiterung auslösen.
  • Funktioniert auf allen aktuellen iOS-Geräten
  • Geräteübergreifende Multi-User Erfahrung möglich

 

2.  ARCore

Bei ARCore oder mittlerweile „Google Play Services for AR“ handelt es sich um das Gegenstück zu Apple ARKit, die von Google vorgestellte Technologie zur Realisierung von AR-Anwendungen auf Android Geräten. Die Plattform nutzt verschiedene Programmierungsschnittstellen (APIs), um die Umgebung zu scannen, zu verstehen und mit ihr zu interagieren. Durch Unity sind einige APIs nicht nur auf Android sondern auch auf iOS-Geräten verfügbar. Dies ermöglicht AR-Erfahrungen auf beiden Betriebssystemen zu teilen. Der starke Unterbau, bestehend aus Bewegungsnachverfolgung, räumlichen Verständnis und Lichterfassung, erleichtert die Entwicklung einer eigenen App maßgeblich. Anhand der Tiefenerkennung der Kamera, ist ARCore in der Lage ein eigenes Verständnis der Umgebung zu erzeugen.

Die im Hintergrund laufende Anwendung ermöglicht kompatiblen Handys die AR-Funktionen des Smartphones zu nutzen. Die App übernimmt also keine direkten Funktionen, sondern steuert alle vorhandenen AR-Funktionen des Mobilgerätes. ARCore arbeitet auf einer breiten Auswahl an Geräten, wobei eine Mindestvoraussetzung das Betriebssystem 7.0 (Nougat) ist.

 

Welche Vorteile bietet ARCore?

  • Vielseitige Anwendungsszenarien
  • Bewegungssensoren, um das Gerät in der realen Welt zu lokalisieren
  • Environmental Understanding, d. h. Flächen und Größenrelation der Umgebung können erkannt und skaliert werden.
  • Light Estimation ermöglicht die Analyse der Lichtverhältnisse auf das virtuelle Modell zu übertragen und so die Beleuchtungssituation realistisch wiederzugeben.
  • Nicht zwangsweise an Marker gebunden, die AR-Anwendung funktioniert wie ARKit sowohl über Bildtrigger als auch ohne.

 

3.  Vuforia

Vuforia ist eine Drittanbieter Software für Augmented Reality Applikation auf mobilen Endgeräten. Damit sind skalierbare AR-Anwendungen für Produktpräsentationen, Services und Schulungsprozesse sowohl auf Android als auch durch Unity auf iOS umsetzbar. Bei Vuforia handelt es sich um einen „Crossplattformer“, da die Applikation auf allen Betriebssystemen (iOS & Android) optisch und funktional identisch funktioniert und aussieht.

Grundsätzlich ist Vuforia ein Marker-basiertes AR-Framework. Um AR-Content nutzen zu können sind Marker notwendig. Typische Marker sind Bilder oder kleine Objekte, die dem System vorher beigebracht werden, damit es diese später wiedererkennt.

Vor ARKit und ARCore war Vuforia ein häufig genutztes Framework, da es mit einem sehr stabilen Image Tracking punkten kann. Inzwischen stellt das Framework eine Wrapper API zu Verfügung, damit die Frameworks von Apple und Google verwendet werden können.

Welche Vorteile bietet Vuforia?

  • Reduzierung der Entwicklungskosten
  • Nutzbar auf iOS, Android
  • Wenig technische Begrenzungen bei älteren Geräten. Wenn das Gerät eine Rückkamera besitzt, kann dieses Gerät verwendet werden.

 

4.  Unity

Unity ist eine Laufzeit- und Entwicklungsumgebung für Spiele. Zielplattformen sind nach Computern und Spielekonsolen auch mobile Plattformen wie Android und iOS. Unity ist nicht als Framework für AR zu betrachten, sondern als Laufzeitumgebung zur Vereinigung von allen gängigen AR-Frameworks. Unity bietet die Implementierung von Bibliotheken wie Vuforia, Apple ARKit und Google’s ARCore. Die entwickelten mobilen Anwendungen können direkt für die oben genannten mobilen Plattformen („Crossplattformer“) gleichermaßen, ohne großen Aufwand, generiert werden. Allerdings ist hier zu bedenken, dass die App nicht für die entsprechende Plattform optimiert ist.

Welche Vorteile bietet Unity?

  • Durch eine zentrale Entwicklungsumgebung für alle Plattformen kann gleichzeitig für alle Ziele entwickelt werden. Entsprechend kann sehr einfach für jede Plattform die identische Applikation generiert werden.
  • Reduzierung der Entwicklungskosten und Dauer
  • Nutzbar auf iOS und Android

 

Was mit den einzelnen AR-Frameworks möglich ist, zeigt der Entwickler Abhishek Singh in diesem Video sehr anschaulich und kurzweilig. Schau Dir an, wie er einen 2D-Superhelden mit Unity in die Virtuelle Reality holte und mit seinem Selbstversuch große Aufmerksamkeit erzeugte:

Fazit

Die Wahl des richtigen Frameworks hängt, wie bereits erwähnt, von vielen Faktoren ab. Daher ist es durchaus möglich, dass für Dein Projekt andere Frameworks in Frage kommen. Und obwohl die Frage nach dem richtigen Framework eine sehr wichtige Frage ist, die am Anfang Deiner App-Konzeption stehen sollte, so sind zwei weitere Aspekte elementar: die Zielgruppe und der zu erzielende Mehrwert der App. Darüber solltest Du Dir unbedingt zu Beginn Gedanken machen. Eine persönliche Beratung kann hierbei durchaus hilfreich sein, damit Deine AR-App am Ende auch genau das leistet, was Du benötigst.

Der nächste Schritt zur eigenen AR-App

Du siehst den Mehrwert von AR auch für Dein Unternehmen, weißt aber nicht, wie Du mit der Entwicklung weitermachen sollst? Wir helfen Dir gerne weiter. In einem ersten kostenlosen Beratungsgespräch schauen wir uns Deine Anforderungen und Möglichkeiten genauer an.

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