ARCore Measurment for Android

1. 測量距離

距離是擴增實境 (AR) 中最基本的測量。它透過計算放置在 AR 場景中的兩個 3D 座標點（錨點）之間的歐氏距離來獲得。

2. 測量面積

要測量面積，使用者必須放置至少三個錨點以形成一個多邊形。大多數 AR 面積測量都假設表面是一個平面（3D 空間中的 2D 表面）。

演算法:

最常用的方法是鞋帶公式（測量員公式）。由於點位於 3D 空間中，您應該先將它們投影到 2D 平面上（使用平面的法線），或確保所有點都位於偵測到的同一個 AR 核心平面上。

3. 測量體積

體積測量要複雜得多，因為它需要考慮深度。有兩種主要方法可以實現體積測量：

- 盒式法（拉伸法）：測量地面面積（如上所述），然後測量垂直距離（高度）。

公式：體積 = 面積 × 高度

- 邊界框法：使用兩個對角線頂點定義一個 3D 立方體。

- 深度 API（進階）：使用 AR Core 建立物體的點雲，並透過凸包或體素化計算體積。這種方法對於不規則物體來說精度更高，但需要配備飛行時間感測器或高品質深度支援的設備。

既然您正在深入實現，那麼 AR Core 的真正挑戰不僅在於數學運算，還在於使用者體驗和精確度。在 2D 螢幕上測量 3D 空間對使用者來說可能比較麻煩。

以下是如何建構這些功能的 Java 邏輯：

1. 距離（基礎）

為了獲得精確的測量結果，您應該使用 Session hit Test() 來放置錨點。使用錨點可以確保即使相機發生漂移，這些點仍然「鎖定」到物理世界的座標系。

2. 面積（平面幾何）

對於面積測量，使用者通常想要測量地板或牆壁。您應該將點限制在單一平面上。如果這些點位於同一水平面上（y 值幾乎相同），您可以忽略 y 軸，並將其視為二維多邊形計算。

實作技巧：將您的點儲存在 List 中。當使用者新增點時，動態更新「目前面積」預覽。鞋帶公式是這裡的標準公式，因為它適用於任何非自相交多邊形（不規則形狀）。

3. 體積（“盒子”方法）

如果沒有 LiDAR 感測器，計算任意 3D 物件的體積非常困難。對於標準的 Java AR Core 應用，最可靠的方法是拉伸多邊形方法：

1. 定義底面：使用者點選點來定義地板面積 (A)。

2. 定義高度：使用者點擊地板上的一個點並向上拖曳一條線，或點擊天花板上的一個點 (h)。

3. 計算：V = A * h。

提升精度的技巧

深度 API：如果設備支持，請啟用原始深度 API。它允許您對「非平面」物體（例如沙發或球）進行命中測試，而標準的平面檢測方法可能會漏檢這些物體。

平滑處理：AR 座標可能會抖動。對相機姿態或命中測試結果使用簡單的移動平均濾波器，以防止測量值快速跳動。

建議架構

測量管理器：一個單例或輔助類，用於儲存活動錨點的清單。

渲染器：負責在 AR 疊加層中繪製線條和文字標籤。

單位轉換器：一個用於在公制（米/公分）和英制（英尺/英吋）之間切換的實用程式。

除了上述功能外，該應用程式還包含其他功能，例如在地化：英語、西班牙語、法語、保加利亞語和德語。計算出的距離、面積和體積以公尺為單位，可以轉換為公分、英吋、英尺。