ARKit 初探

作者 : 开心源码 本文共3932个字,预计阅读时间需要10分钟 发布时间: 2022-05-11 共127人阅读

序言

ARKit主要由三部分组成:

「WWDC2018」-ARKit2 革新 What’s New in ARKit 2

跟踪(Tracking)

跟踪是ARKit的核心组件之一,其提供了设施在物理世界中的位置与方向信息,并对物体进行跟踪,如人脸。

2.场景了解(Scene Understanding)

场景了解通过学习更多关于环境的属性,以对水平平面进行检测,如地面或者桌面;iOS 11.3开始还支持检测垂直平面。这些在场景中平面可使用于放置虚拟物体。此外,场景了解还会理解当前环境的光照情况,以提供光照信息使用于在虚拟场景中反映真实环境,避免过亮或者过暗。

3.渲染(Rendering)

通过ARKit能很容易地集成你所选的渲染引擎。ARKit可通过SceneKit和SpriteKit渲染。Xcode中还提供了Metal模板,方便快速地开始你的加强现实体验(augmented reality experience)项目。此外,Unity和Unreal也已经集成ARKit完整的功可以集到他们主流的游戏引擎中,因而你能通过这些引擎开始用ARKit。

ARKit 2 新特性

主要新特性如下:

  1. 保存与加载地图(Saving and Loading Maps):使用于支持持久化与多使用户体验的强大新特性。
  2. 环境纹理(Environment Texturing):使用于更逼真地渲染你的加强现实场景(augmented reality scene)。
  3. 图像跟踪(Image Tracking):对真实场景中的2D图像进行跟踪。
  4. 物体检测(Object Detection):对真实场景中的3D物体进行跟踪。
  5. 人脸跟踪的提升(Face Tracking Enhancements)

话不多说先上干货

1.AR技术简介

ARKit是2017年6月6日,苹果发布iOS11系统所新添加框架,它可以够帮助我们以最简单快捷的方式实现AR技术功可以。加强现实技术(Augmented Reality,简称 AR),是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

ARKit框架提供了两种AR技术,一种是基于3D场景(SceneKit)实现的加强现实,一种是基于2D场景(SpriktKit)实现的加强现实

误区解读

ARKit尽管是iOS11新出的框架,但并不是所有的iOS11系统都能用,而是必需要是解决器A9及以上才可以够用,苹果从iPhone6s开始用A9解决器,也就是iPhone6及以前的机型无法用ARKit

开发的环境

1.Xcode版本:Xcode9及以上

2.iOS系统:iOS11及以上

3.iOS设施:解决器A9及以上(6S机型及以上)

4.MacOS系统:10.12.4及以上(安装Xcode9对Mac系统版本有要求)

下来进入小项目实战

ARKit物体跟随相机移动流程详情

1.搭建环境
2.搭建ARKit工作环境
3.开启AR扫描
4.点击屏幕增加一个3D虚拟物体

搭建环境

1.ARSCNView是UIView的子类的子类,所以从理论上来说,我们应使用框架UIKit是能加载AR场景的

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2.给界面增加一个按钮开启AR之旅,创立一个ARSCNViewController:继承于UIViewController,点击按钮跳转到自己设置ARSCNViewController

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搭建ARKit工作环境

一个完整的ARKit工作环境必需要搭建三个对象:ARSCNView(一旦创立,系统会帮我们创立一个场景Scene和相机),ARSession(开启AR和关闭AR都是靠它),ARSessionConfiguration(少了会话追踪配置,AR会话是无法独立工作的)

#import "ARSCNViewViewController.h"//3D游戏框架#import <SceneKit/SceneKit.h>//ARKit框架#import <ARKit/ARKit.h>@interface ARSCNViewViewController ()//AR视图:展现3D界面@property(nonatomic,strong)ARSCNView *arSCNView;//AR会话,负责管理相机追踪配置及3D相机坐标@property(nonatomic,strong)ARSession *arSession;//会话追踪配置:负责追踪相机的运动@property(nonatomic,strong)ARSessionConfiguration *arSessionConfiguration;//飞机3D模型(本小节加载多个模型)@property(nonatomic,strong)SCNNode *planeNode;@end

pragma mark -搭建ARKit环境

#pragma mark -搭建ARKit环境//懒加载会话追踪配置- (ARSessionConfiguration *)arSessionConfiguration{    if (_arSessionConfiguration != nil) {        return _arSessionConfiguration;    }    //1.创立世界追踪会话配置(用ARWorldTrackingSessionConfiguration效果更加好),需要A9芯片支持    ARWorldTrackingSessionConfiguration *configuration = [[ARWorldTrackingSessionConfiguration alloc] init];    //2.设置追踪方向(追踪平面,后面会使用到)    configuration.planeDetection = ARPlaneDetectionHorizontal;    _arSessionConfiguration = configuration;    //3.自适应灯光(相机从暗到强光快速过渡效果会平缓少量)    _arSessionConfiguration.lightEstimationEnabled = YES;    return _arSessionConfiguration;}//懒加载拍摄会话- (ARSession *)arSession{    if(_arSession != nil)    {        return _arSession;    }    //1.创立会话    _arSession = [[ARSession alloc] init];    //2返回会话    return _arSession;}//创立AR视图- (ARSCNView *)arSCNView{    if (_arSCNView != nil) {        return _arSCNView;    }    //1.创立AR视图    _arSCNView = [[ARSCNView alloc] initWithFrame:self.view.bounds];    //2.设置视图会话    _arSCNView.session = self.arSession;    //3.自动刷新灯光(3D游戏使用到,此处可忽略)    _arSCNView.automaticallyUpdatesLighting = YES;    return _arSCNView;}

开启AR扫描

我们只要要先将AR视图增加到当前UIView中,而后开启AR会话就可开始我们的AR之旅

这里需要特别注意的是,最好将开启ARSession的代码放入viewDidAppear而不是viewDidLoad中,这样能避免线程推迟的问题。

@implementation ARSCNViewViewController- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    // Do any additional setup after loading the view.}- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{    [super viewDidAppear:animated];    //1.将AR视图增加到当前视图    [self.view addSubview:self.arSCNView];    //2.开启AR会话(此时相机开始工作)    [self.arSession runWithConfiguration:self.arSessionConfiguration];}

点击屏幕增加一个3D虚拟物体(飞机)

默认情况下,节点SCNNode的x/y/z位置是(0,0,0),也就是摄像头所在的位置,每一个ARSession在启动时,摄像头的位置就是3D世界的原点,而且这个原点不再随着摄像头的移动而改变,是第一次就永久固定的

点击屏幕增加飞机

(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> )touches withEvent:(UIEvent )event{//1.用场景加载scn文件(scn格式文件是一个基于3D建模的文件,用3DMax软件能创立,这里系统有一个默认的3D飞机)--------在右侧我增加了许多3D模型,只要要替换文件名就可SCNScene scene = [SCNScene sceneNamed:@"Models.scnassets/ship.scn"];//2.获取飞机节点(一个场景会有多个节点,此处我们只写,飞机节点则默认是场景子节点的第一个)//所有的场景有且只有一个根节点,其余所有节点都是根节点的子节点SCNNode shipNode = scene.rootNode.childNodes[0];//3.将飞机节点增加到当前屏幕中[self.arSCNView.scene.rootNode addChildNode:shipNode];}

接下来下面就快拿起你的手机测试吧

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