Error message here!

Hide Error message here!

忘记密码?

Error message here!

请输入正确邮箱

Hide Error message here!

密码丢失?请输入您的电子邮件地址。您将收到一个重设密码链接。

Error message here!

返回登录

Close

ARKit从入门到精通(1)--显示Cube(原生方法实现)

AIRX 2020-02-14 15:20:51 阅读数:36 评论数:0 点赞数:0 收藏数:0

在全新AR开发专栏的第一篇我们通过一个简单的project(在显示环境放置一个cube)来了解ARKit的核心功能与API特性。通过这个过程,你将了解ARKit如何在真实的设备中工作,从而与创建的3D对象进行交互。

前提说明

1.本部分教程使用的是原生iOS开发,目前不涉及Unity,主要使用SceneKit。

2.使用的软件版本:Xcode 9。

3.使用的开发语言版本:Swift 4

4.本系列专栏希望通过简洁的语言与图片帮助大家更好的理解ARKit开发流程,帮助大家开发出炫酷的AR应用。

关注公众号: AIRX社区(国内领先的AI、AR、VR技术学习与交流平台)

Step 1: 创建项目

打开Xcode,点击File > New > Project…,选择Single View App,点击Next创建项目,命名为ARKitDemo

设置SceneKit View

打开Main.storyboard,将ARKit SceneKit视图拖放到视图控制器上。

然后将ARKit SceneKit视图约束填充整个视图控制器。

Step 2: 编辑代码实现open camera

连接IBOutlet

ViewController.swift文件的顶部添加一个import语句来导入ARKit:

import ARKit

然后按住control键并从ARKit SceneKit视图拖拽到ViewController.swift文件。当提示时,命名IBOutlet sceneView。可以删除didReceiveMemoryWarning() 方法,目前我们并不需要它。

配置ARSCNView Session

我们的AR应用程序是通过摄像头观察世界和周围的环境。所以接下来我们需要设置Camera:

配置ARKit SceneKit View。在ViewController类中插入以下代码:

override func viewWillAppear(\_ animated: Bool) {
super.viewWillAppear(animated)
let configuration = ARWorldTrackingConfiguration()
sceneView.session.run(configuration)
}

viewWillAppear(_:)方法中,我们初始化了一个名为ARWorldTrackingConfiguration的AR配置。主要用于实现World Tracking功能。

The World Tracking配置跟踪设备的方向和位置,它还能通过设备的Camera探测真实世界的表面。

设置sceneView’s AR session来运行我们刚刚初始化的配置。AR session管理视图内容的运动跟踪和camera图像处理。

现在在ViewController中添加另一个方法:

override func viewWillDisappear(\_ animated: Bool) {
super.viewWillDisappear(animated)
sceneView.session.pause()
}

在viewWillDisappear(_:)方法中主要处理:停止tracking和视图内容的图像。

Camera 授权

在我们运行应用程序之前,我们需要通知用户我们将使用他们设备的摄像头实现增强现实功能。这是iOS 10发布以来的一个要求。

打开Info.plist。右键单击空白区域并选择Add row。设置私隐相机使用说明键。值可以设置为Augmented Reality。如下图所示:

接下来我们提前测试下Camera是否可以顺利的调用出来。将测试手机连接到Mac上。在Xcode上构建并运行该项目。该应用程序应该会提示你允许摄像头进入。如下图所示:

Step 3: 添加3D物体

插入以下代码到你的ViewController类:

func addBox() {
let box = SCNBox(width: 0.1, height: 0.1, length: 0.1, chamferRadius: 0)
let boxNode = SCNNode()
boxNode.geometry = box
boxNode.position = SCNVector3(0, 0, -0.2)
let scene = SCNScene()
scene.rootNode.addChildNode(boxNode)
sceneView.scene = scene
}
  • 创建一个Box,1 Float = 1 meter。
  • 创建一个node。node表示物体在三维空间中的位置和坐标。node本身没有可见的内容。
  • 给node设置一个形状(Box)。
  • 设置box的位置。这个位置相对于camera的,右边是X正,左边是X负。上面表示Y正,向下表示Y负。向后表示Z正,向前表示Z负。
  • 创建一个scene(SceneKit scene),将box添加到场景中去。
  • sceneView的scene设置为显示刚刚创建的场景。
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
addBox()
}

接下来Build,打开camera,出现白色的box,效果如下图:

addBox()的方法也可以这样写:

func addBox() {
let box = SCNBox(width: 0.05, height: 0.05, length: 0.05, chamferRadius: 0)
let boxNode = SCNNode()
boxNode.geometry = box
boxNode.position = SCNVector3(0, 0, -0.2)
sceneView.scene.rootNode.addChildNode(boxNode)
}

Step 4: 添加手势(点击删除3D物体)

在ViewController.swift文件中插入以下方法:

@objc func didTap(withGestureRecognizer recognizer: UIGestureRecognizer) {
let tapLocation = recognizer.location(in: sceneView)
let hitTestResults = sceneView.hitTest(tapLocation)
guard let node = hitTestResults.first?.node else { return }
node.removeFromParentNode()
}

创建了一个didTap(带有gesturerecognizer:)方法。检索用户相对于sceneView的点击位置,然后t查看是否点击了任何node。然后从hitTestResults中找到第一个node。如果结果确实包含至少一个node,那么我们将从其父节点删除第一个节点。

在测试删除对象之前,更新viewDidLoad()方法,添加对addTapGestureToSceneView()方法的调用:

override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
addBox()
addTapGestureToSceneView()
}

Step 5: 添加多个3D物体

在ViewController类的末尾创建一个extension:

extension float4x4 {
var translation: float3 {
let translation = self.columns.3
return float3(translation.x, translation.y, translation.z)
}
}

extension将矩阵转换为float3。修改addBox()方法:

func addBox(x: Float = 0, y: Float = 0, z: Float = -0.2) {
let box = SCNBox(width: 0.1, height: 0.1, length: 0.1, chamferRadius: 0)
let boxNode = SCNNode()
boxNode.geometry = box
boxNode.position = SCNVector3(x, y, z)
sceneView.scene.rootNode.addChildNode(boxNode)
}

修改didTap(使用gesturerecognizer:)方法,在guard let语句内部和return语句之前。添加以下代码:

let hitTestResultsWithFeaturePoints = sceneView.hitTest(tapLocation, types: .featurePoint)
if let hitTestResultWithFeaturePoints = hitTestResultsWithFeaturePoints.first {
let translation = hitTestResultWithFeaturePoints.worldTransform.translation
addBox(x: translation.x, y: translation.y, z: translation.z)
}

接下来实现使用x、y和z在检测到的点击时添加一个新的box。didTap(withGestureRecognizer:)方法的代码如下:

@objc func didTap(withGestureRecognizer recognizer: UIGestureRecognizer) {
let tapLocation = recognizer.location(in: sceneView)
let hitTestResults = sceneView.hitTest(tapLocation)
guard let node = hitTestResults.first?.node else {
let hitTestResultsWithFeaturePoints = sceneView.hitTest(tapLocation, types: .featurePoint)
if let hitTestResultWithFeaturePoints = hitTestResultsWithFeaturePoints.first {
let translation = hitTestResultWithFeaturePoints.worldTransform.translation
addBox(x: translation.x, y: translation.y, z: translation.z)
}
return
}
node.removeFromParentNode()
}

运行效果如下图:

版权声明
本文为[AIRX]所创,转载请带上原文链接,感谢
https://segmentfault.com/a/1190000021746974