Бесплатные приложения для измерения с помощью рулетки: что измеряет дополненная реальность?

Приложения для измерения раскроем — это один из тех случаев, когда обещания и реальность почти совпадают, но не совсем. Да, они измеряют. Просто они измеряют не так, как лазерная рулетка, и стоит понять почему, прежде чем доверять решению о раскрое материала цифре, появившейся на экране.

Как мобильный телефон производит измерения без лазера?

Лазерные измерительные ленты измеряют время полета луча: они испускают луч, измеряют время его возвращения и преобразуют его в расстояние. Для этого требуется конкретное оборудование, чего нет у подавляющего большинства мобильных телефонов.

Мобильный телефон делает следующее: дополненная реальность. Используя камеру и датчики движения, система ARCore на Android и ARKit на iPhone определяют характерные точки в окружающей среде и отслеживают их перемещение на изображении при движении устройства. На основе этого движения программное обеспечение восстанавливает геометрию сцены и оценивает расстояния. Это триангуляция в реальном времени, а не прямое измерение.

В некоторых высокотехнологичных устройствах используются датчики глубины, такие как LiDAR или ToF, и в этих случаях результат намного лучше. Но это всё равно лишь приблизительная оценка.

Ошибка, которую следует ожидать.

В благоприятных условиях — при хорошем освещении, текстурированных поверхностях и небольших расстояниях — измерения с использованием дополненной реальности обычно отличаются всего на несколько сантиметров. Погрешность возрастает с увеличением:

• Расстояние. Чем дальше находится точка, тем больше накопленное отклонение.
• Слабое освещение. Камера должна видеть текстуру, чтобы отслеживать точки. В темноте отслеживание теряется.
• Гладкие и однородные поверхности. Простые белые стены, стекло и зеркала вводят систему в заблуждение.
• Внезапное движение. Встряхивание устройства прерывает отслеживание и заставляет начинать все сначала.
• Отсутствие первоначальной калибровки. Практически все приложения просят вас медленно перемещать телефон в течение нескольких секунд перед измерением. Пропуск этого шага является наиболее распространенной причиной получения неудовлетворительного результата.

В каких случаях цифровая рулетка окажется наиболее эффективной?

• Перед покупкой оцените, поместится ли предмет мебели в отведенном для него месте.
• Для первоначального проектирования соберите приблизительные размеры комнаты.
• Рассчитайте площадь, необходимую для укладки напольного покрытия, покраски или обоев, с учетом некоторого запаса.
• Измерение чего-либо, находящегося вне досягаемости, например, высоты потолка, куда нельзя дотянуться обычной рулеткой.
• Запишите результаты измерений и отправьте фотографию.

Там, где это не решает проблему

• Режущий материал. Столярные работы, работа со стеклом и изготовление столешниц требуют точности до миллиметра. Используйте обычную рулетку.
• Индивидуальная установка. При изготовлении дверей, окон и шкафов по индивидуальному заказу не экономят на сантиметрах.
• Документация и детальный проект. Измерение, имеющее техническое значение, осуществляется с помощью соответствующего прибора.
• Земельный участок и границы. Это еще одна проблема, решаемая с помощью GPS с погрешностью в несколько метров или, если это требуется по закону, квалифицированным специалистом.

Приложения, которые действительно существуют

Предупреждение: приложение Мера, от самой Google было прекращено В магазинах его больше нет. Многие старые издания по-прежнему рекомендуют его. Среди доступных вариантов:

• Измерительный прибор — линейка RA: измеряет длину, площадь и объем с помощью дополненной реальности, имеет высокий рейтинг и сотни тысяч отзывов.
• AR Plan 3DЭто выходит за рамки отдельных измерений и создает план помещения, экспортируя результат.
• Дальномер — Smart MeasureЭто приложение использует тригонометрию вместо дополненной реальности. Вы направляете камеру на основание объекта, и приложение вычисляет расстояние, исходя из наклона устройства. Оно лучше всего работает на открытых пространствах и с крупными объектами, и зависит от того, насколько высоко вы держите телефон.
• Линейки для экранаЭти устройства имитируют физическую линейку на экране для измерения мелких объектов. Их необходимо откалибровать с помощью предмета известного размера, и точность зависит от этой калибровки.

Как лучше измерять

1. Первичную калибровку выполняйте спокойно, медленно перемещая телефон, пока приложение не распознает выбранный план.
2. Включите свет. Яркое освещение улучшает отслеживание лучше, чем любое другое.
3. Измеряйте короткими отрезками и складывайте их, вместо того чтобы делать одно длинное измерение.
4. Повторите измерение два или три раза и сравните результаты. Большое расхождение указывает на неверное показание.
5. При покупке материалов учитывайте запас: несколько лишних сантиметров обойдутся дешевле, чем повторный заказ.
6. Все, что будет разрезано, необходимо уточнить с помощью рулетки.

Дрейф: почему ошибка нарастает по мере ходьбы

Для оценки расстояния с помощью камеры системе необходимо знать собственное местоположение. Она делает это покадрово: идентифицирует характерные точки на изображении, отслеживает их движение и объединяет эти данные с информацией о движении устройства, поступающей от акселерометра и гироскопа. Каждый кадр наследует положение, рассчитанное в предыдущем.

Именно отсюда и берется эффект, который производители называют дрейфом: небольшие отклонения накапливаются по мере перемещения. Точка, отмеченная на стене десять секунд назад, может сместиться на несколько сантиметров к тому моменту, когда вы пересечете комнату. Это не недостаток приложения, а особенность метода.

Три практических следствия:

• Кратковременные меры лучше, чем длинные. Отметка двух точек, появляющихся одновременно в одной и той же сцене, более надежна, чем перемещение от одного конца до другого с начальной точкой, хранящейся в памяти устройства.
• Прерывание работы системы приводит к сбою отслеживания. Закрытие объектива, прохождение через темное место, резкий поворот или получение уведомления на весь экран обычно заставляют вас начинать все сначала. Если приложение снова попросит вас переместить телефон, значит, оно потеряло точку отсчета.
• Есть домашний тест. Отметьте точку, пройдитесь по комнате и вернитесь, глядя на то же место. Если виртуальная метка больше не находится там, где вы ее оставили, эта сессия больше не подходит для долговременных измерений.

Датчик глубины: какие изменения происходят при использовании LiDAR или ToF?

В устройствах, оснащенных датчиком глубины, принцип работы больше не основан на анализе изображения. Датчик излучает импульсы инфракрасного света и измеряет время их возвращения в различные точки сцены одновременно, создавая карту расстояний. Это прямое измерение, и разница очевидна на практике: оно работает в условиях низкой освещенности, быстрее определяет поверхность и меньше зависит от текстуры стен.

Это не превратит ваш мобильный телефон в лазерную измерительную ленту для строительства. Ограничения остаются очевидными:

• Ближний радиус действия. Эти датчики были разработаны для работы на расстоянии нескольких метров, чего достаточно для помещения. Строительные лазерные измерительные ленты работают на расстоянии десятков метров, фокусируя луч на одной точке.
• Яркий солнечный свет представляет собой проблему. Солнечный свет содержит большое количество инфракрасного излучения и перенасыщает сенсор. На открытом воздухе в полдень производительность снижается.
• Стекло и зеркала могут вводить в заблуждение. Импульс распространяется или отражается в другую точку, а устройство измеряет то, что находится позади или рядом с ним.
• Матовый черный цвет впитывает. Темная, тусклая поверхность отражает мало света, и точку просто невозможно прочитать.

Другими словами, датчик улучшает оценку и не меняет категорию инструмента. Замена устройства исключительно из-за этого редко оправдана — простая лазерная рулетка стоит значительно дешевле, чем высококлассный мобильный телефон, и измеряет лучше.

Площадь и объем: где небольшая ошибка превращается в большую.

Вот тот момент, который почти никто не учитывает перед окончательным оформлением заказа на материалы. Погрешность с обеих сторон не остается неизменной: она увеличивается при расчете площади и снова увеличивается при расчете объема.

Пример с простыми для проверки расчетами. Комната размером 4,00 м на 3,00 м имеет площадь 12 м². Предположим, что каждая сторона измерена на 21Т3Т больше — 4,08 м и 3,06 м. Расчетная площадь становится 12,48 м², что почти на 41Т3Т больше фактической площади. Если бы такое же отклонение в 21Т3Т наблюдалось в трех измерениях объема, разница превысила бы 61Т3Т.

Если перевести это на понятный язык: в случае с краской и напольными покрытиями такое отклонение от нормы находится в пределах допустимых отклонений, которые вы бы и так использовали. Для материалов, продаваемых кубометрами, таких как бетон, песок или насыпной грунт, такое же отклонение обходится дорого в одном направлении и приводит к остановке проекта в другом.

Два простых способа защиты: измерить каждую сторону дважды, в разное время, и принять значение, которое было повторено; и отдавать предпочтение добавлению коротких отрезков, а не длинному измерению от угла до угла, поскольку смещение увеличивается с пройденным расстоянием.

Измерение без рулетки и без приложения.

У каждого дома есть предметы стандартного размера, которые служат в качестве линеек на случай непредвиденных обстоятельств. Они не заменяют измерительные инструменты, но предотвращают серьезные ошибки.

• Лист формата А4: 21,0 см на 29,7 см. Это международный стандарт, поэтому любая пачка бумаги может служить эталоном.
• Банковская карта: Размеры: 8,56 см на 5,40 см, также стандартизированы. Помещается в бумажник и может использоваться в качестве линейки на фотографиях.
• Напольные покрытия и плитка: Если вам известны размеры плитки, посчитайте плитку и сложите швы. Это самый быстрый способ закончить отделку комнаты, которая уже облицована плиткой.
• Ваш калиброванный шаг: Измерьте десять шагов рулеткой, разделите на десять и запишите значение в блокнот на телефоне. После этого вы сможете измерить площадь рыночной площади, просто пройдясь пешком.
• Веревка с узлами: Узел через каждый метр превращает веревку в рулетку, которая не разматывается, достает до мест, недоступных для жесткой рулетки, и помещается в карман.

Также стоит хотя бы раз измерить размах кисти и руки. Это приблизительные измерения с погрешностью в несколько сантиметров, но все же лучше, чем гадать.

От замеров до заказа материалов: какой запас полотна следует оставить?

Расчетные размеры не являются окончательной цифрой, которая включается в бюджет. Между ними существует погрешность, которая варьируется в зависимости от материала.

1. Напольные и настенные покрытия. Подсчитайте площадь и учтите обрезку и замену. Чем больше вырезов в пространстве — колонны, ниши, диагональное расположение — тем больше должен быть отступ. Сохраните оставшиеся куски: разные партии часто имеют немного разные оттенки.
2. Чернила. Расход краски указан на банке и рассчитан на один слой. Подсчитайте количество слоев, не учитывайте большие двери и окна, и помните, что новые и пористые поверхности впитывают больше краски при первом нанесении.
3. Обои. Продается рулонами, и рисунок на полосах должен совпадать, поэтому потери, связанные с корректировкой рисунка, учитываются вместе с площадью.
4. Плинтусы, молдинги и кабели. Добавьте периметр, вычтите зазоры и добавьте припуски на срезы под углом 45 градусов в углах.
5. Мебель и бытовая техника. Здесь пространство предназначено для перемещения, а не для покупок: открывающаяся дверца, выдвижной ящик и путь к нему. Измерение проема бесполезно, если холодильник не проходит через коридор.

Главное правило: при покупке округляйте в большую сторону; при раскройке уточняйте с помощью рулетки.

Часто задаваемые вопросы

Для проведения измерений мне нужен интернет?

Нет. Расчеты происходят на устройстве. Если приложение отказывается открываться без подключения к сети, весьма вероятно, что оно требуется для показа рекламы, а не для измерения трафика — и это уже говорит о его приоритете.

Почему он просит меня убрать телефон перед началом?

Потому что само по себе изображение не имеет масштаба. Перемещая устройство, оно получает два изображения одной и той же точки и использует разницу между ними, а также движение, измеренное датчиками, чтобы определить расстояние между объектами. Без этого начального движения невозможно определить размер.

Почему при повторном измерении результат меняется?

Поскольку каждая сессия воссоздает сцену с нуля, точка касания на экране никогда не будет точно такой же. Расхождение в несколько сантиметров — это нормально. Расхождение в несколько сантиметров указывает на плохое отслеживание: улучшите освещение, подойдите ближе и повторите сессию.

Можно ли с помощью этого измерить земельный участок?

Нет. Дополненная реальность была разработана для масштаба помещения. Площадь открытой местности оценивается с помощью GPS с погрешностью в пределах метров, а определение юридически значимых границ требует проведения топографической съемки квалифицированным специалистом.

Можно ли измерить рост человека или снять мерки с одежды?

Для общих замеров — да. Для одежды — нет: тело не плоское, люди двигаются, а для шитья требуются точные сантиметры. Гибкая измерительная лента решает эту проблему быстрее и без лишних споров.

Приложение потребляет много заряда батареи?

В открытом состоянии оно потребляет много ресурсов, поскольку одновременно запускает камеру, датчики, обработку изображений и экран. Это такое приложение, которое вы открываете, используете и закрываете — оставлять его в фоновом режиме не дает никаких преимуществ.

Заключение

Бесплатные приложения для измерения расстояний с помощью дополненной реальности неплохо справляются с задачей оценки размеров. Они отлично подходят для проверки того, поместится ли диван, для определения цены на краску и для быстрого планирования расстановки мебели в комнате, и все они бесплатны.

Это не лазерная измерительная лента: в них отсутствует оборудование для измерения времени пролета. Имейте в виду эту разницу — это приблизительная оценка в несколько сантиметров для планирования, а для резки используется физический инструмент.

Прочтите тоже

• Лучшие бесплатные GPS-приложения: офлайн-карты и использование данных.
• Бесплатные приложения для Wi-Fi: почему сеть отображается, но не подключается?
• Приложение для взвешивания крупного рогатого скота: реальные преимущества и мифы в этой области.
• Цифровая рулетка на мобильном телефоне: как измерять лучше и в чем ее недостатки.
• Бесплатные приложения для перевода с помощью ИИ: лучшие и распространенные ошибки.
• Приложения для редактирования фотографий: создание коллажей, добавление водяных знаков и использование изображений.