Unity與ARKit插件實踐評測總結
ARKit 概況和研究實踐技術分析
ARKit是蘋果在 2017 WWDC 發佈的一款全新的增強現實框架技術產品.
ARKit 可以將 iOS 設備的攝像頭和設備動作檢測 (Motion) 功能，集成到您的應用或者遊戲當中，從而爲用戶提供增強現實體驗。
這裏主要介紹Unity-ARKit插件集成到unity的功能和表現,它可以在Unity項目中使用ARKit SDK的所有功能。官方已上傳到Unity的AssetStory並且在持續優化更新中.
unity ARKit下載地址https://www.assetstore.unity3d.com/en/#!/content/92515
官方unity ARkit支持https://forum.unity3d.com/threads/arkit-support-for-ios-via-unity-arkit-plugin.474385/
ARKit 基礎技術
1視覺慣性里程計，並在房間當中尋找水平面（核心特色）
ARKit 使用視覺慣性里程計 (Visual Inertial Odometry, VIO) 來精準追蹤周圍的世界。VIO 將攝像頭的傳感器數據同ARKit 內置算法數據進行融合。這種數據允許設備能夠高精度地感測設備在房間內的動作，而且無需額外校準。
應用表現 ARKit，iPhone 和 iPad 可以分析相機界面中所呈現的場景，並在房間當中尋找水平面。ARKit 不僅可以檢測諸如桌子和地板之類的水平面，還可以在較小特徵點 (feature points) 上追蹤和放置對象。
2光亮估量
ARKit利用攝像頭傳感器來估算場景當中的可見光總亮度，可爲虛擬對象添加符合環境照明量的光量。
3高性能硬件與渲染優化（有硬件和系統限制）
ARKit 運行在 Apple A9 和 A10 處理器上,要求IOS 11、iPhone6s、ipad 2017或之後版本。
這些處理器能夠爲 ARKit 提供突破性的性能，可以實現快速場景識別、可以基於現實世界場景，來構建更高質量的虛擬內容。
ARKit與其它AR SDK對比
現在主流的AR SDK產品主要有easyAR、vuforia、亮風臺（HiAR）、ARKit。
它們都具有的基本特性,可以創建並追蹤現實空間和虛擬空間，其中，現實空間是用戶所處的世界，虛擬空間是可對可視化內容進行建模的世界。這樣可以實現一些虛擬模型與攝像機獲取的現實世界的展示效果，如圖，虛擬模型與現實場景進行融合展示效果。
其它SDK具有的特色:平面圖像、3D物體跟蹤識別功能，easyAR、HiAR平臺支持雲識別。
ARKit具有的特色功能:識別現實平面功能和獲取現實光照功能。即上面介紹的基礎技術特性。
Unity -ARKit插件分析
Unity-ARKit官方提供的demon 展示功能和特性解析，根據官方介紹、演示的Demon和研究實踐，Unity-ARKit現階段主要涉及到的技術有：
1世界跟蹤
初始化時ARKit會生成一個三維的世界座標系(相當於unity的座標系)，如圖，定義原點(0，0，0)即爲初始的ARKit攝像機對應的位置點。其他虛擬的物體空間座標點都可以參考此爲世界座標原點進行規劃。
2實時視頻渲染
ARKit默認打開設備的攝像頭，可以在展示現實場景的同時渲染展示虛擬物體，如圖3,展示的現實場景與虛擬場景結合效果。並且攝像頭會把當前實時畫面數據傳輸到ARKit SDK中進行處理，SDK處理功能包括識別返回較小特徵點 (feature points) 數據、識別返回平面數據、識別返回環境光數據，並且這些數據是實時更新獲取的，根據這些數據和功能我們就可以與unity遊戲相結合，實現AR產品和創意。
3平面估計和更新（核心特色）
攝像頭會把當前實時畫面數據傳輸到ARKit SDK中進行處理後，相關API可以獲取生成的平面數據，如：平面在空間座標矩陣的位置，大小，方向等。並且攝像機在不斷掃描平面或物體時，平面的數據信息會不斷更新和融合，ARKit可以掃描和生成多個平面，多個平面在掃描當中如確定是同一平面，它會把多個平面合併成一整塊平面，如圖5。這個核心功能的缺陷和注意事項在下面會詳細介紹說面。
4命中測試的API
在攝像機開啓時，ARKit可以識別特徵點（現實物體的平面點），圖中的黃色點。示例中點擊手機攝像機中的現實物體可以放置虛擬物體在平面上（不至於懸空），如圖4。
5環境光估計
ARKit可以收集攝像機現實的光源信息並返回，所以調用相關API表現爲虛擬物體隨着現實化境的光照強度改變，它會變亮或產生陰影。
ARKit識別平面缺陷
ARKit識別掃描儘管在這個過程當中，經常會產生可觀的準確度，從而讓 AR 的體驗更加真實。然而，它嚴重依賴於設備物理環境的相關細節，而這些細節並不總是一致，有些時候也難以實時測量，這也就導致這些物理細節往往都會存在某種程度的錯誤。要建立高品質的 AR 體驗，那麼請注意下述這些注意事項和提示：
1基於可見的照明條件來設計 AR 場景。全局追蹤涉及到了圖像分析的相關內容，因此就需要我們提供清晰的圖像。如果攝像頭沒有辦法看到相關的物理細節，比如說攝像頭拍到的是一面空空如也的牆壁，或者場景的光線實在太暗的話，那麼全局追蹤的質量就會大大降低。
2根據追蹤質量的相關信息來給用戶進行反饋提示。全局追蹤會將圖像分析與設備的動作模式關聯起來。如果設備正在移動的話，那麼 ARKit 就可以更好地對場景進行建模，這樣即便設備只是略微晃動，也不會影響追蹤質量。但是一旦用戶的動作過多、過快或者晃動過於激烈，就會導致圖像變得模糊，或者導致視頻幀中要追蹤的特徵之間的距離過大，從而致使追蹤質量的降低。ARCamera 類能夠提供追蹤狀態，此外還能提供導致該狀態出現的相關原因，您可以在 UI 上展示這些信息，告訴用戶如何解決追蹤質量低這個問題。
3水平面檢測預留點時間來生成清晰的結果，一旦您獲得所需的結果後，就禁用水平面檢測。一開始對水平面進行檢測的時候，所檢測到的水平面位置和範圍很可能不準確。不過隨着時間的推移，只要水平面仍然保持在場景當中，那麼 ARKit 就能夠較爲精確地估計水平面的位置和範圍。當場景中有一個比較大的平坦表面的話，就算您已經使用過這個水平面來放置內容，那麼ARKit 可能還會繼續對水平面的錨點位置、範圍和變換點進行修正 。
ARKit與unity結合原理
根據這張ARKit與unity結合原理圖片，我們可以分析出，很多遊戲功能都可以整合成AR項目。只需把當前AR所支持的功能特性和unity引擎的功能特性進行融合就可以各種開發與創新。