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Clase 236 — AR con ARCore y ARKit

Parte: 13 — VR, AR y experiencias inmersivas · Fuente: Documentación de ARCore (Google), ARKit (Apple) y de plugins XR para Godot 4 ⏱️ Duración estimada: 85 min · Nivel: Avanzado

🎯 Objetivo

ARCore (Android) y ARKit (iOS) son los motores de AR de cada plataforma: detectan planos, siguen la pose del dispositivo y ofrecen hit-test para saber dónde apoya un rayo en el mundo real. Godot accede a ellos mediante plugins/addons que registran una interfaz XR y exponen los planos detectados y las anclas como nodos. En esta clase pasarás de la teoría de la clase anterior a una app funcional: tocar la pantalla, lanzar un hit-test sobre un plano y colocar un objeto anclado que se mantiene fijo al moverte.

Aprenderás la estructura típica del plugin, cómo iterar los planos detectados, cómo crear una ancla desde un hit-test y qué limitaciones aceptar (rendimiento, calidad del tracking, dependencia del dispositivo). El código es representativo del patrón que exponen estos plugins; el nombre exacto de algunos métodos puede variar según el addon.

📚 Resultados de aprendizaje

Al finalizar, el alumno podrá:

  1. Instalar y activar un plugin de ARCore/ARKit en un proyecto de Godot.
  2. Inicializar la sesión AR y mostrar el passthrough con la cámara.
  3. Iterar los planos detectados y visualizarlos en la escena.
  4. Ejecutar un hit-test desde un toque y crear una ancla en el impacto.
  5. Colocar un objeto sobre la ancla y reconocer las limitaciones de la técnica.

🗺️ Temas

# Tema Por qué importa
1 Plugins ARCore/ARKit en Godot Conectan el AR nativo con el motor.
2 Inicializar la sesión AR Sin ella no hay tracking ni passthrough.
3 Planos detectados como nodos Dan superficies reales donde apoyar objetos.
4 Hit-test desde el toque Traduce un tap 2D a un punto 3D real.
5 Crear anclas Fijan el objeto al mundo con corrección de tracking.
6 Colocar y parentar objetos El objeto sigue a la ancla al moverse.
7 Export a Android/iOS AR solo corre en el dispositivo, no en editor.
8 Limitaciones y buenas prácticas Marcan qué esperar y qué evitar.

📖 Definiciones y características

🧰 Herramientas y preparación

Necesitas: un móvil Android con ARCore o un iPhone con ARKit, los export templates de Godot para esa plataforma, y un plugin AR para Godot 4 (busca addons de ARCore/ARKit en el Asset Library o repositorios de la comunidad). Instala el plugin en res://addons/ y actívalo en Project → Project Settings → Plugins. Ten el SDK de Android (o Xcode en Mac) configurado para exportar. En el editor de escritorio el AR no funciona: se prueba exportando al dispositivo.

Referencias: ARCore en https://developers.google.com/ar, ARKit en https://developer.apple.com/augmented-reality/ y exportación en https://docs.godotengine.org/en/stable/tutorials/export/index.html.

🧪 Laboratorio guiado

Detectaremos un plano y colocaremos un objeto anclado tocando la pantalla.

  1. Activa el plugin AR y confirma que aparece en la lista de Plugins. Reutiliza el árbol de la clase 235: XROrigin3D → XRCamera3D, más el contenedor Anclas.

  2. Inicializa la sesión AR en _ready. Al inicializarse, la cámara empieza a mostrar el passthrough:

extends Node3D

@onready var anclas: Node3D = $Anclas
@onready var objeto_a_colocar: PackedScene = preload("res://escenas/objeto_ar.tscn")

var interfaz_ar: XRInterface

func _ready() -> void:
    interfaz_ar = XRServer.find_interface("ARCore")  # "ARKit" en iOS
    if interfaz_ar and interfaz_ar.initialize():
        get_viewport().use_xr = true
        print("Sesion AR activa: mueve el dispositivo para detectar planos.")
    else:
        push_error("No se pudo iniciar AR. Revisa plugin y dispositivo.")
  1. Captura el toque en pantalla y lanza el hit-test. En AR, un tap se traduce a un rayo que consulta los planos detectados por el sistema:
func _unhandled_input(event: InputEvent) -> void:
    if event is InputEventScreenTouch and event.pressed:
        _colocar_en_toque(event.position)

func _colocar_en_toque(posicion_pantalla: Vector2) -> void:
    # El plugin expone el hit-test contra los planos rastreados.
    var resultado := interfaz_ar.hit_test(posicion_pantalla)
    if resultado.is_empty():
        print("El toque no impacto ningun plano detectado.")
        return
    var pose: Transform3D = resultado[0]  # pose del impacto mas cercano
    _anclar_objeto(pose)
  1. Crea una ancla en la pose del impacto y parenta el objeto. Al colgarlo del XRAnchor3D, el sistema lo mantendrá fijo al mundo real:
func _anclar_objeto(pose: Transform3D) -> void:
    var ancla := XRAnchor3D.new()
    anclas.add_child(ancla)
    ancla.global_transform = pose
    var objeto := objeto_a_colocar.instantiate()
    ancla.add_child(objeto)
    print("Objeto anclado en ", pose.origin)

  1. Prepara la escena objeto_ar.tscn: un MeshInstance3D con un BoxMesh de 0.1 m y un material visible. Mantenlo simple para no penalizar el rendimiento en el móvil.

  2. Exporta al dispositivo (APK en Android o build en Xcode para iOS). Instala, abre la app y mueve el teléfono despacio sobre una mesa con textura hasta que se detecte un plano.

  3. Toca sobre el plano: debe aparecer el cubo apoyado en la superficie real. Camina alrededor: el cubo permanece en su sitio gracias a la ancla. Si "deriva", el tracking es pobre (poca luz o textura): mejora las condiciones.

Ya tienes AR funcional: detección de planos, hit-test y anclas. En la próxima clase atacamos el rendimiento, crítico en XR.

✍️ Ejercicios

  1. Muestra un indicador visual (un anillo) sobre el plano detectado antes de colocar el objeto.
  2. Limita a un máximo de objetos anclados y elimina el más antiguo al superarlo.
  3. Añade escala aleatoria a cada objeto colocado para variar la escena.
  4. Distingue planos horizontales de verticales y permite colocar solo en horizontales.
  5. Pausa y reanuda la sesión AR con un botón para ahorrar batería.
  6. Registra en pantalla cuántos planos ha detectado el sistema en total.

📝 Reto verificable

Construye una app AR que detecte planos horizontales y, al tocar la pantalla sobre uno, coloque un objeto anclado mediante hit-test. La app debe manejar el caso de toque sin impacto (mensaje claro, sin crash) y mantener los objetos fijos al mundo al desplazarse el dispositivo.

Criterio de aceptación: exportada al dispositivo, la app detecta un plano, coloca un objeto sobre él al tocar, el objeto permanece anclado al caminar alrededor, y un toque fuera de un plano no coloca nada ni provoca error.

⚠️ Errores comunes

Síntoma / mensaje Causa y cómo arreglar
find_interface devuelve null Plugin no activado o dispositivo incompatible. Actívalo en Plugins y verifica ARCore/ARKit.
Nada ocurre al probar en el editor AR no corre en escritorio. Exporta al dispositivo real.
El objeto aparece en el aire El hit-test no impactó un plano; usaste una pose de punto suelto. Filtra por planos.
El objeto deriva al moverse Tracking pobre por poca luz/textura. Mejora las condiciones del entorno.
Crash al tocar sin planos No comprobaste resultado.is_empty(). Valida antes de usar la pose.

❓ Preguntas frecuentes

❓ ¿Los nombres de los métodos del plugin son siempre estos? Varían según el addon. find_interface, initialize y XRAnchor3D son estándar de Godot; el hit_test concreto lo define el plugin, revisa su documentación.

❓ ¿Puedo depurar AR sin dispositivo? No de forma realista. Puedes validar la lógica de escena en escritorio, pero el tracking y el passthrough exigen el móvil.

❓ ¿Por qué mi objeto se ve gigante o diminuto? El hit-test devuelve metros reales; modela el objeto a escala 1:1 como en VR.

❓ ¿Cuántos objetos puedo anclar? Depende del rendimiento del dispositivo. Cada ancla consume tracking; limita el número y usa mallas simples.

🔗 Referencias

⬅️ Clase anterior

Clase 235 - Realidad aumentada: fundamentos y tracking

➡️ Siguiente clase

Clase 237 - Rendimiento en XR