Цифровая рулетка на мобильном телефоне: как измерять лучше и в чем ее недостатки.

Существует разница, которая меняет всё при использовании цифровая рулетка В мобильном телефоне: устройство измеряет не расстояние, а... рассчитать. Понимание этого различия отличает тех, кто получает от инструмента пользу, от тех, кто разочаровывается в нем.

Лазерная измерительная лента испускает луч и измеряет время его возврата. Это прямое измерение, основанное на оборудовании, которого нет в подавляющем большинстве мобильных телефонов. Мобильный телефон восстанавливает геометрию окружающей среды, используя камеру и датчики движения, а также системы дополненной реальности — ARCore на Android и ARKit на iPhone — и оценивает расстояние между двумя отмеченными вами точками.

Как это работает изнутри

Процесс состоит из трех этапов, и на каждом из них может произойти сбой:

1. Обнаружение точек. Камера распознает углы, текстуры и изменения контраста в сцене.
2. Отслеживание. По мере перемещения устройства программное обеспечение отслеживает смещение этих точек на изображении и, объединяя эти данные с данными акселерометра и гироскопа, восстанавливает положение камеры в пространстве.
3. Расчет. После составления трехмерной карты расстояние между двумя отмеченными точками становится геометрическим вычислением.

Именно поэтому приложение просит вас медленно перемещать телефон в течение нескольких секунд перед измерением: на этом этапе строится карта. Пропуск калибровки — главная причина плохих результатов.

Какую же ошибку было ожидать!

При благоприятных условиях — достаточном освещении, фактурных поверхностях, расстоянии в несколько метров — типичное отклонение составляет несколько сантиметров. В следующих ситуациях оно увеличивается:

• дальние расстояния, Потому что ошибка накапливается на протяжении всего процесса отслеживания.
• Слабое освещение, что ухудшает обнаружение точек. В темноте система просто сдаётся.
• Гладкие белые стены, стекло и зеркала., которые не предоставляют текстуру для отслеживания.
• внезапное движение, что нарушает отслеживание и заставляет вас начинать все сначала.
• Устаревшие устройства или устройства, не поддерживающие дополненную реальность., где эта функция даже недоступна.

Мобильные телефоны с датчиками глубины, такими как LiDAR или ToF, дают лучшие результаты, но они по-прежнему работают на основе приблизительной оценки, а не прямого измерения.

В каких случаях цифровая рулетка окажется наиболее эффективной?

• Перед покупкой выясните, поместится ли предмет мебели в отведенном для него месте.
• Определить приблизительные размеры помещения для первоначального проектирования.
• Рассчитайте необходимую площадь для укладки напольного покрытия, покраски или обоев, всегда оставляя некоторый запас места.
• Измерение чего-либо, находящегося вне досягаемости, например, высоты потолка или окон.
• Зафиксируйте измерения с фотографией и отправьте запись специалисту.

Там, где это не решает проблему

• Режущий материал. Столярные работы, стекло, мрамор и столешницы – все это выполняется в миллиметрах. Здесь подойдет только обычная рулетка или специальная лазерная рулетка.
• Индивидуальная установка. При изготовлении дверей, окон, душевых кабин и шкафов по индивидуальному заказу не экономят на сантиметрах.
• Детальный проект и техническая документация. Мера, которая станет проектом, будет разработана с использованием соответствующего инструмента и с возложением технической ответственности.
• Земельный участок, границы и забор. Это еще один тип измерений, выполняемый с помощью GPS с погрешностью в несколько метров или, если это требуется по закону, специалистом, квалифицированным в области геопривязки.

Приложения, доступные сегодня

Перед списком предупреждение: приложение Мера, от Google был прекращено Его больше нет в магазине, хотя он всё ещё фигурирует в рекомендациях в более старых текстах. Среди текущих вариантов в Play Store:

• Измерительный прибор — линейка RAИзмерение длины, площади и объема с использованием дополненной реальности. Это один из самых высоко оцененных инструментов в своей категории.
• AR Plan 3DСоздает план помещения на основе замеров и позволяет экспортировать результат. Полезен для проектов ремонта и дизайна интерьера.
• Дальномер — Smart MeasureПриложение использует тригонометрию. Вы вводите высоту, на которой держите телефон, направляете его на основание объекта, и приложение вычисляет расстояние на основе угла. Оно лучше всего работает на открытых пространствах и с крупными объектами.
• Линейки для экранаОни имитируют физическую линейку для небольших предметов и требуют калибровки с помощью предмета известного размера, например, карточки.

Пошаговое руководство по улучшению точности измерений.

1. Включите все лампы в комнате. Освещение улучшает результат больше, чем любые настройки приложения.
2. Первичную калибровку выполняйте спокойно: медленно, широкими движениями перемещайте телефон, пока приложение не распознает поверхность пола или стены.
3. Заработайте первое очко, удерживая устройство неподвижно.
4. Медленно пройдите ко второй остановке, не тряся телефон.
5. Измеряйте короткими отрезками и складывайте их, вместо того чтобы делать одно длинное измерение.
6. Повторите два или три раза. Если значения значительно отличаются друг от друга, показания ненадежны.
7. Обратите внимание на необходимый запас. Несколько дополнительных сантиметров материала обойдутся дешевле, чем повторный заказ.

Распространенные ошибки

• Измерения с помощью грязной камеры — быстрая протирка решает большинство проблем с отслеживанием.
• Попробуйте произвести замеры на обычной белой стене без текстуры. Для сравнения поместите в сцену какой-нибудь предмет.
• Полагаться на одно показание.
• Используйте полученный результат для окончательной нарезки.
• Игнорировать предупреждение приложения о потере данных отслеживания и продолжать измерения, несмотря ни на что.

Что должна видеть камера, чтобы измерение прошло успешно?

Измерительная лента с дополненной реальностью не измеряет расстояние: она перестроить Окружающая среда. Устройство покадрово отслеживает текстурные точки на изображении и, сопоставляя эти данные с показаниями датчиков движения, вычисляет положение камеры в пространстве. Измерение производится на основе относительного положения двух точек в этой реконструкции.

Это объясняет, почему в одних ситуациях он работает очень хорошо, а в других терпит неудачу. Для этого необходимо... текстура для захвата:

• Это хорошо работает: Узорчатый пол, неровные стены, дерево, кирпич, ковер, мебель с детальной проработкой.
• Отказ: Гладкая белая стена, стекло, зеркало, очень блестящая поверхность, темное окружение. Без точки отсчета отслеживание смещений и измерения становятся фикцией.

Вот почему в одной и той же комнате получаются разные результаты: дело не в самом приложении, а в количестве доступных текстур, позволяющих ему ориентироваться.

Процедура, которая снижает частоту ошибок вдвое.

1. Включите свет. Это корректировка, оказывающая наибольшее влияние и при этом наиболее игнорируемая.
2. Медленно перемещайте телефон по комнате. Перед тем как получить первое очко, приложение запрашивает эту информацию, и именно в этот момент оно буквально строит карту местности.
3. Заработайте первое очко в углу поля., Угол — это наиболее устойчивая точка отсчета, в которой встречаются две поверхности.
4. Приблизьтесь к точкам Вместо измерения на расстоянии, погрешность увеличивается с расстоянием.
5. Проведите три измерения и используйте медиану., Не первое прочтение.
6. Сравните это с чем-нибудь знакомым. Прежде чем полагаться на остальные данные, измерьте стандартную дверь или предмет известных размеров — это самый дешевый способ калибровки.

Когда разница в стоимости оправдана

Стоит сравнить все три варианта, поскольку выбор зависит от назначения, а не от цены:

• Мобильное приложение. Бесплатно, всегда с вами. Полезно для проверки, поместится ли диван в дверной проем, оценки размеров комнаты и проверки, поместится ли холодильник в проем.
• Измерительная лента или ручная рулетка. Он стоит очень недорого и является самым точным из трех инструментов для коротких измерений. Незаменим, когда нужно отрезать цифру.
• Лазерная рулетка. Он стоит примерно столько же, сколько обычный ужин, измеряет за секунды, обеспечивает точность до десятков метров с погрешностью всего в несколько миллиметров и работает на гладких белых стенах — именно там, где приложение не справляется. Для тех, кто часто проводит измерения, он окупается уже при первой покупке материалов, которых не слишком много и не слишком мало.

Общее правило: Если по цифрам будет определяться раскрой материала, фиксированный бюджет или индивидуальный заказ, используйте физический инструмент. Если это необходимо для принятия решений, сравнения или оценки, приложение справится с задачей — и справится с ней хорошо.

Ограничения, которые заслуживают упоминания.

• Это не заменяет рулетку для строительных работ. Столярные, каменные и монтажные работы требуют точности, которую невозможно обеспечить с помощью реконструкции изображения, полученного с помощью камеры.
• Она не измеряет то, что камера не видит. За мебелью, внутри стены, над потолком.
• Это не подходит для документации. Площадь объекта недвижимости, указанная в документе о праве собственности, определяется на основании топографической съемки, проведенной квалифицированным специалистом.
• Это не исправляет ошибку оператора. Отметка, сделанная не в том месте, приведет к получению неверного числа с той же степенью достоверности.

Часто задаваемые вопросы

Мой телефон не открывает приложение «Измерительная лента». Почему?

Измерение с помощью дополненной реальности зависит от совместимости устройства с ARCore на Android или ARKit на iPhone. Более старые модели и некоторые устройства начального уровня отсутствуют в списке совместимости, и в этих случаях приложение устанавливается, но не выполняет измерения. Альтернативой является использование приложений, основанных на тригонометрии, которые работают с распространенными датчиками.

Существуют ли мобильные телефоны с настоящими лазерными измерительными лентами?

Некоторые высокотехнологичные устройства включают в себя датчики глубины, такие как LiDAR или ToF, которые значительно улучшают точность измерений. Однако цель этих датчиков — помочь в фокусировке и дополненной реальности, а не заменить метрологические приборы, и результат по-прежнему остается приблизительным.

Возможно ли измерить всё помещение целиком и составить план этажа?

Да, именно это и делают приложения для создания планировок. Сгенерированный план можно использовать для общения с плотниками, архитекторами или строителями, а также для расчета материалов. Он не заменяет техническую экспертизу, если проект требует официального согласования или ответственности.

Заключение

Цифровая рулетка на вашем мобильном телефоне — это хороший инструмент для оценки расстояния. Она избавляет от необходимости носить с собой оборудование, подходит для планирования покупок и бюджетов, а также позволяет измерять расстояния там, где обычная рулетка недоступна.

Чем это НЕ является: прецизионным инструментом. В нем отсутствует оборудование для измерения времени полета, а метод дополненной реальности накапливает ошибки из-за расстояния и недостатка света. Используйте его для планирования; перед раскройкой подтвердите результат с помощью обычной рулетки.

Прочтите тоже

• Взвешивание животных с помощью мобильного телефона: что записывает приложение и какие результаты оно оценивает.
• Восстановление видео с мобильного телефона: где искать информацию перед установкой чего-либо.
• Офлайн-игры на мобильных устройствах: лучшие игры без интернета
• GPS для грузовиков: маршрутизация по высоте и весу и где она дает сбои.
• Антивирус на вашем телефоне: откуда берутся вирусы на Android и iPhone?
• Солнечное зарядное устройство для мобильных телефонов: почему ни одно приложение этого не делает.