Безкоштовні програми для вимірювання рулеткою: що вимірює доповнена реальність

Додатки для вимірювання рулеткою – це один із тих випадків, коли обіцянка майже перетинається з реальністю, але не зовсім. Так, вони вимірюють. Просто вони вимірюють не так, як лазерна рулетка, і варто зрозуміти, чому, перш ніж довіряти рішення про різання матеріалу числу, яке з’явилося на екрані.

Як мобільний телефон вимірює без лазера?

Лазерні рулетки вимірюють час польоту: вони випромінюють промінь, вимірюють час його повернення та перетворюють його на відстань. Для цього потрібна специфічне обладнання, якого немає в переважній більшості мобільних телефонів.

Що робить мобільний телефон доповнена реальність. Використовуючи камеру та датчики руху, система ARCore на Android та ARKit на iPhone визначають характерні точки в середовищі та відстежують, як вони рухаються на зображенні під час переміщення пристрою. За цим рухом програмне забезпечення реконструює геометрію сцени та оцінює відстані. Це тріангуляція в режимі реального часу, а не пряме вимірювання.

Деякі високоякісні пристрої мають датчики глибини, такі як LiDAR або ToF, і в цих випадках результат набагато кращий. Але це все ще лише приблизний показник.

Помилка, якої варто було очікувати

За хороших умов — добре освітлене середовище, текстуровані поверхні, короткі відстані — вимірювання доповненої реальності зазвичай відрізняються в межах кількох сантиметрів. Похибка збільшується з:

• Відстань. Чим далі знаходиться точка, тим більше накопичене відхилення.
• Слабке освітлення. Камері потрібно бачити текстуру, щоб відстежувати точки. У темряві відстеження втрачається.
• Гладкі та однорідні поверхні. Прості білі стіни, скло та дзеркала заплутують систему.
• Раптовий рух. Струшування пристрою перериває відстеження та змушує вас починати все спочатку.
• Відсутність початкового калібрування. Майже всі програми просять вас повільно рухати телефоном протягом кількох секунд перед вимірюванням. Пропуск цього кроку є найпоширенішою причиною поганого результату.

Де добре працює цифрова рулетка?

• Перш ніж купувати меблі, оцініть, чи поміститься вона в приміщенні.
• Зберіть приблизні розміри кімнати для початкового креслення.
• Розрахуйте площу, необхідну для бюджету на підлогу, фарбу або шпалери — з деякими додатковими можливостями.
• Вимірювання чогось недоступного, наприклад, висоти стелі, куди не можна дістатися звичайною рулеткою.
• Запишіть виміри з фотографією, щоб надіслати її комусь.

Де це не вирішує проблему

• Різання матеріалу. Теслярські роботи, скло та стільниці вимагають міліметрової точності. Використовуйте рулетку.
• Індивідуальне встановлення. Двері, вікна та шафи, виготовлені на замовлення, не скупляться на сантиметри.
• Документ та детальний проект. Вимірювання з технічним значенням здійснюється за допомогою відповідного інструменту.
• Земля та межа. Це ще одна проблема, яку вирішує GPS з похибками вимірювачів або, коли це вимагається законом, кваліфікований фахівець.

Програми, які насправді існують

Слово попередження: додаток Вимірювання, від самого Google, було припинено Його більше немає в магазинах. Багато старих текстів досі рекомендують його. Серед поточних варіантів:

• Вимірювач розмірів — лінійка RA: вимірює довжину, площу та об'єм за допомогою доповненої реальності, з високим рейтингом та сотнями тисяч відгуків.
• AR-план 3DВін виходить за рамки окремих вимірювань та створює план поверху кімнати, експортуючи результат.
• Далекомір — розумний вимірЦей додаток використовує тригонометрію замість доповненої реальності. Ви наводите камеру на основу об'єкта, а додаток розраховує відстань на основі нахилу пристрою. Він найкраще працює на відкритих просторах та з великими об'єктами, і залежить від того, на якій ви вкажете висоту, на якій тримаєте телефон.
• Лінійки екранаЦі пристрої імітують фізичну лінійку на екрані для вимірювання малих об'єктів. Їх потрібно калібрувати за допомогою чогось відомого розміру, і їхня точність залежить від цього калібрування.

Як краще вимірювати

1. Спокійно виконайте початкове калібрування, повільно рухаючи телефоном, доки програма не розпізнає план.
2. Увімкніть світло. Яскраве оточення покращує відстеження більше, ніж будь-яке інше налаштування.
3. Вимірюйте короткими відрізками та додавайте їх разом, замість того, щоб робити одне довге вимірювання.
4. Повторіть вимірювання два або три рази та порівняйте результати. Велика розбіжність вказує на неправильне показання.
5. Купуючи матеріали, забезпечте додатковий простір: кілька зайвих сантиметрів коштують менше, ніж повторне замовлення.
6. Щодо всього, що буде різатися, перевірте це за допомогою фізичної рулетки.

Дрейф: Чому помилка зростає під час ходьби

Щоб оцінити відстань за допомогою камери, системі потрібно знати власне місцезнаходження. Вона робить це покадрово: визначає характерні точки на зображенні, відстежує їхній рух і поєднує ці дані з даними, які повідомляють акселерометр і гіроскоп про рух пристрою. Кожен кадр успадковує позицію, обчислену в попередньому.

Саме звідси й походить ефект, який виробники називають дрейфом: невеликі відхилення накопичуються по ходу руху. Точка, позначена на стіні десять секунд тому, може бути на кілька сантиметрів відхилена, коли ви перетнете кімнату. Це не недолік програми, а природа методу.

Три практичні наслідки:

• Короткі заходи кращі за довгі. Позначення двох точок, які з'являються разом в одній сцені, є надійнішим, ніж ходьба від одного кінця до іншого, зберігаючи початкову точку в пам'яті пристрою.
• Переривання перериває відстеження. Закриття об’єктива, прогулянка в темній місцевості, швидкий поворот або отримання сповіщення на весь екран зазвичай змушує вас починати все спочатку. Якщо програма знову просить вас поворухнути телефоном, вона втратила свою точку відліку.
• Є домашній тест. Позначте точку, пройдіться по кімнаті та поверніться, подивившись на те саме місце. Якщо віртуальна позначка більше не знаходиться там, де ви її залишили, цей сеанс більше не підходить для довгострокових вимірювань.

Датчик глибини: що змінюється з LiDAR або ToF?

У пристроях, оснащених датчиком глибини, принцип більше не базується на дедукції зображення. Датчик випромінює імпульси інфрачервоного світла та вимірює час, необхідний для їхнього повернення в різні точки сцени одночасно, будуючи карту відстаней. Це пряме вимірювання, і різниця очевидна на практиці: воно працює в умовах слабкого освітлення, швидше знаходить поверхню та менше залежить від текстури стіни.

Це не перетворює ваш мобільний телефон на лазерну рулетку для будівництва. Обмеження залишаються очевидними:

• Короткий радіус дії. Ці датчики були розроблені для радіусу дії в кілька метрів, достатнього для кімнати. Будівельні лазерні вимірювальні рулетки працюють на відстані десятків метрів з променем, сконцентрованим в одній точці.
• Сильне сонячне світло є проблемою. Сонячне світло багате на інфрачервоне випромінювання та насичує датчик. На вулиці, опівдні, продуктивність падає.
• Скло та дзеркала можуть бути оманливими. Імпульс проходить через інше місце або відбивається до нього, і пристрій вимірює те, що знаходиться позаду або поруч із ним.
• Матовий чорний колір поглинає. Темна, тьмяна поверхня відбиває мало світла, і точку просто неможливо прочитати.

Іншими словами, датчик покращує оцінку і не змінює категорію інструменту. Заміна пристрою виключно через це рідко виправдана — звичайна лазерна рулетка коштує лише частку ціни мобільного телефону вищого класу та вимірює краще.

Площа та об'єм: де маленька помилка перетворюється на велику.

Ось момент, який майже ніхто не враховує перед остаточним замовленням матеріалів. Похибка з кожного боку не залишається на місці: вона множиться при обчисленні площі, а потім знову множиться в об'ємі.

Приклад з простими для перевірки розрахунками. Кімната розміром 4,00 м на 3,00 м має площу 12 м². Припустимо, що кожну сторону виміряли на 2% більше — 4,08 м та 3,06 м. Розрахована площа стає 12,48 м², що майже на 4% більше фактичної площі. Якби таке ж відхилення 2% з'явилося в трьох вимірах об'єму, результат перевищив би різницю 6%.

Перекладаючи це на повсякденний мову: для фарби та підлогового покриття таке відхилення потрапляє в рамки, які ви б використовували в будь-якому випадку. Для матеріалів, що продаються кубічними метрами, таких як бетон, пісок або ґрунт для засипки, те саме відхилення є дорогим в одному напрямку та призводить до зупинки проекту в іншому.

Два простих способи захисту: виміряти кожну сторону двічі, в різний час, і прийняти значення, яке повторюється; і віддати перевагу додаванню коротких ділянок, а не витягуванню довгих вимірювань з кута в кут, оскільки дрейф збільшується з пройденою відстанню.

Вимірювання без рулетки та без застосунку.

У кожного вдома є предмети стандартного розміру, і вони служать аварійними лінійками. Вони не замінюють інструменти, але запобігають серйозним помилкам.

• Аркуш А4: 21,0 см на 29,7 см. Це міжнародний стандарт, тому будь-яка пачка може слугувати орієнтиром.
• Картка банківського типу: 8,56 см на 5,40 см, також стандартизований. Поміщається в гаманець і може використовуватися як масштаб на фотографіях.
• Підлогові покриття та плитка: Якщо ви знаєте розміри плитки, порахуйте плитки та додайте шви. Це найшвидший спосіб обробити кімнату, яка вже викладена плиткою.
• Ваш калібрований крок: Виміряйте десять природних кроків рулеткою, поділіть на десять і запишіть значення в блокнот телефону. Після цього ви можете виміряти ринкову діаграму, пройшовшись.
• Мотузка з вузликами: Вузлик на кожному метрі перетворює шматок мотузки на рулетку, яка не розплутується, досягає місць, куди не може дістатися жорстка рулетка, і поміщається в кишені.

Також варто лише один раз відкалібрувати розмах кистей рук і рук. Це приблизні вимірювання з похибкою в кілька сантиметрів, але все ж краще, ніж гадати.

Від вимірювання до замовлення матеріалів: який запас ходу слід дозволити

Орієнтовний розмір – це не та цифра, яка входить до бюджету. Між цими двома показниками існує певна похибка, яка залежить від матеріалу.

1. Підлогові та настінні покриття. Підсумуйте площу та врахуйте можливості для обрізки та заміни. Чим більше вирізів у просторі — колон, ніш, діагональне розташування — тим більшим має бути запас. Зберігайте залишки деталей: різні партії часто мають дещо різні відтінки.
2. Чорнило. Витрата вказана на балончику за один шар. Порахуйте кількість шарів, не враховуючи великі двері та вікна, і пам’ятайте, що нові та пористі поверхні поглинають більше при першому нанесенні.
3. Шпалери. Він продається рулонами, і малюнок повинен збігатися між смугами, тому втрати через коригування малюнка враховуються разом з площею.
4. Плінтус, молдинг та кабель. Додайте периметр, відніміть зазори та додайте припуски на зріз під кутом 45 градусів по кутах.
5. Меблі та побутова техніка. Тут простір призначений для циркуляції, а не для покупок: дверцята, що відчиняються, висувна шухляда та шлях до її місця. Вимірювання отвору марне, якщо холодильник не поміщається в коридор.

Правило, яке підсумовує все: під час купівлі округляйте в більшу сторону; під час різання перевіряйте рулеткою.

Часті запитання

Чи потрібен мені інтернет для вимірювання?

Ні. Розрахунок відбувається на пристрої. Якщо додаток відмовляється відкриватися без з’єднання, дуже ймовірно, що вимога стосується реклами, а не вимірювання, а це вже дещо говорить про його пріоритет.

Чому він просить мене пересунути телефон, перш ніж почати?

Оскільки зображення саме по собі не має масштабу. Переміщуючи пристрій, він отримує два зображення однієї й тієї ж точки та використовує різницю між ними, разом із рухом, виміряним датчиками, для визначення відстані між об'єктами. Без цього початкового руху неможливо визначити розмір.

Чому вимірювання змінюється, коли я його повторюю?

Оскільки кожен сеанс реконструює сцену з нуля, точка дотику на екрані ніколи не буває абсолютно однаковою. Розбіжність у кілька сантиметрів є нормальною. Розбіжність у кілька сантиметрів свідчить про погане відстеження: покращте освітлення, підійдіть ближче та переробіть сеанс.

Чи можу я виміряти земельну ділянку за допомогою цього?

Ні. Доповнена реальність була розроблена для масштабу кімнати. Площа відкритого простору оцінюється за допомогою GPS з похибкою в межах метрів, а визначення юридично встановленого граничного значення вимагає обстеження кваліфікованим фахівцем.

Чи можна виміряти зріст людини або зняти мірки з одягу?

Для загальних вимірів — так. Для одягу — ні: тіло не плоске, люди рухаються, а шиття вимагає точних сантиметрів. Гнучка рулетка вирішує проблему швидше та без суперечок.

Чи багато заряду батареї використовує додаток?

Він споживає багато ресурсів, коли відкритий, оскільки одночасно запускає камеру, сенсори, обробку зображень та екран. Це такий додаток, який ви відкриваєте, використовуєте та закриваєте — залишати його у фоновому режимі не дає жодних переваг.

Висновок

Безкоштовні додатки для вимірювання розмірів рулеток чесно виконують оцінку за допомогою доповненої реальності. Вони чудово підходять для перевірки, чи підійде диван, для визначення ціни на фарбу та для швидкого планування кімнати, і вони безкоштовні.

Вони не є лазерною рулеткою: їм бракує обладнання для вимірювання часу польоту. Майте на увазі різницю — оцінка кількох сантиметрів для планування, фізичний інструмент для різання.

Читайте також

• Найкращі безкоштовні GPS-додатки: офлайн-карти та використання даних
• Безкоштовні програми для Wi-Fi: чому мережа відображається, але не підключається?
• Додаток для зважування худоби: реальні переваги та міфи цієї галузі
• Цифрова рулетка на мобільному телефоні: як краще вимірювати та де вона не працює.
• Безкоштовні програми для перекладу зі штучним інтелектом: найкращі та їхні поширені помилки
• Програми для редагування фотографій: колаж, водяні знаки та використання зображень.