ARKit從入門到精通（3）-ARKit自定義實現

轉載請註明出處:ARKit從入門到精通（3）-ARKit自定義實現

• 在上一小節中ARKit從入門到精通（2）-ARKit工作原理及流程介紹，我們完整的介紹了ARKit的工作原理，那麼本小節我們就通過對ARKit工作原理的理解，手動的搭建一個ARKit虛擬增強現實環境

• 1.1-創建一個簡單的工程

• 1.2-搭建ARKit工作環境
• 1.3-開啓AR掃描
• 1.4-點擊屏幕添加一個3D虛擬物體
• 1.5-效果展示
• 1.6-完整代碼及代碼下載地址

1.1-創建一個簡單的工程

• 1.上一小節中介紹過，ARSCNView是UIView的子類的子類，所以從理論上來說，我們應用框架UIKit是可以加載AR場景的

0401.png

• 2.給界面添加一個按鈕開啓AR之旅，創建一個ARSCNViewController：繼承於UIViewController，點擊按鈕跳轉到自定義ARSCNViewController

0402.png

1.2-搭建ARKit工作環境

• 一個完整的ARKit工作環境必須要搭建三個對象:ARSCNView（一旦創建，系統會幫我們創建一個場景Scene和相機），ARSession（開啓AR和關閉AR都是靠它），ARSessionConfiguration(少了會話追蹤配置，AR會話是無法獨立工作的)

• 定義全局屬性

#import "ARSCNViewViewController.h"

//3D遊戲框架
#import <SceneKit/SceneKit.h>
//ARKit框架
#import <ARKit/ARKit.h>

@interface ARSCNViewViewController ()

//AR視圖：展示3D界面
@property(nonatomic,strong)ARSCNView *arSCNView;

//AR會話，負責管理相機追蹤配置及3D相機座標
@property(nonatomic,strong)ARSession *arSession;

//會話追蹤配置：負責追蹤相機的運動
@property(nonatomic,strong)ARSessionConfiguration *arSessionConfiguration;

//飛機3D模型(本小節加載多個模型)
@property(nonatomic,strong)SCNNode *planeNode;

@end

• 懶加載（筆者個人習慣）ARKit環境

#pragma mark -搭建ARKit環境


//懶加載會話追蹤配置
- (ARSessionConfiguration *)arSessionConfiguration
{
    if (_arSessionConfiguration != nil) {
        return _arSessionConfiguration;
    }

    //1.創建世界追蹤會話配置（使用ARWorldTrackingSessionConfiguration效果更加好），需要A9芯片支持
    ARWorldTrackingSessionConfiguration *configuration = [[ARWorldTrackingSessionConfiguration alloc] init];
    //2.設置追蹤方向（追蹤平面，後面會用到）
    configuration.planeDetection = ARPlaneDetectionHorizontal;
    _arSessionConfiguration = configuration;
    //3.自適應燈光（相機從暗到強光快速過渡效果會平緩一些）
    _arSessionConfiguration.lightEstimationEnabled = YES;

    return _arSessionConfiguration;

}

//懶加載拍攝會話
- (ARSession *)arSession
{
    if(_arSession != nil)
    {
        return _arSession;
    }
    //1.創建會話
    _arSession = [[ARSession alloc] init];
    //2返回會話
    return _arSession;
}

//創建AR視圖
- (ARSCNView *)arSCNView
{
    if (_arSCNView != nil) {
        return _arSCNView;
    }
    //1.創建AR視圖
    _arSCNView = [[ARSCNView alloc] initWithFrame:self.view.bounds];
    //2.設置視圖會話
    _arSCNView.session = self.arSession;
    //3.自動刷新燈光（3D遊戲用到，此處可忽略）
    _arSCNView.automaticallyUpdatesLighting = YES;

    return _arSCNView;
}

1.3-開啓AR掃描

• 我們只需要先將AR視圖添加到當前UIView中，然後開啓AR會話即可開始我們的AR之旅
  • ***這裏需要特別注意的是，最好將開啓ARSession的代碼放入viewDidAppear而不是viewDidLoad中，這樣可以避免線程延遲的問題。開啓ARSession的代碼可不可以放入viewDidLoad中呢？答案是可以的，但是筆者不建議大家那麼做***

@implementation ARSCNViewViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];


    // Do any additional setup after loading the view.
}

- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated
{
    [super viewDidAppear:animated];

    //1.將AR視圖添加到當前視圖
    [self.view addSubview:self.arSCNView];
    //2.開啓AR會話（此時相機開始工作）
    [self.arSession runWithConfiguration:self.arSessionConfiguration];

}

1.4-點擊屏幕添加一個3D虛擬物體

• 默認情況下，節點SCNNode的x/y/z位置是(0,0,0),也就是攝像頭所在的位置，每一個ARSession在啓動時，攝像頭的位置就是3D世界的原點，而且這個原點不再隨着攝像頭的移動而改變，是第一次就永久固定的
  • 想要讓飛機顯示在你想要的位置，就需要更加深入的研究ARKit框架，需要了解ARKit的座標系及API，筆者將會在下一小節慢慢介紹

pragma mark- 點擊屏幕添加飛機

• (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> )touches withEvent:(UIEvent )event
  {
  //1.使用場景加載scn文件（scn格式文件是一個基於3D建模的文件，使用3DMax軟件可以創建，這裏系統有一個默認的3D飛機）--------在右側我添加了許多3D模型，只需要替換文件名即可
  SCNScene scene = [SCNScene sceneNamed:@"Models.scnassets/ship.scn"];
  //2.獲取飛機節點（一個場景會有多個節點，此處我們只寫，飛機節點則默認是場景子節點的第一個）
  //所有的場景有且只有一個根節點，其他所有節點都是根節點的子節點
  SCNNode shipNode = scene.rootNode.childNodes[0];

  //3.將飛機節點添加到當前屏幕中
  [self.arSCNView.scene.rootNode addChildNode:shipNode];
  }

1.5-效果展示

• 在筆者Xcode左側已經導入了好幾個3D模型，只需要修改文件名既可以加載不同的3D模型,注意路徑區別

0403.png

• 飛機

0404.gif

• 來張椅子坐一下吧
  • 椅子比較大，我們需要適當調整一下位置

0405.png

0405.gif

1.6-完整代碼及代碼下載地址

• 完整代碼

#import "ARSCNViewViewController.h"

//3D遊戲框架
#import <SceneKit/SceneKit.h>
//ARKit框架
#import <ARKit/ARKit.h>

@interface ARSCNViewViewController ()

//AR視圖：展示3D界面
@property(nonatomic,strong)ARSCNView *arSCNView;

//AR會話，負責管理相機追蹤配置及3D相機座標
@property(nonatomic,strong)ARSession *arSession;

//會話追蹤配置：負責追蹤相機的運動
@property(nonatomic,strong)ARSessionConfiguration *arSessionConfiguration;

//飛機3D模型(本小節加載多個模型)
@property(nonatomic,strong)SCNNode *planeNode;

@end

@implementation ARSCNViewViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];


    // Do any additional setup after loading the view.
}

- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated
{
    [super viewDidAppear:animated];

    //1.將AR視圖添加到當前視圖
    [self.view addSubview:self.arSCNView];
    //2.開啓AR會話（此時相機開始工作）
    [self.arSession runWithConfiguration:self.arSessionConfiguration];

}

#pragma mark- 點擊屏幕添加飛機
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //1.使用場景加載scn文件（scn格式文件是一個基於3D建模的文件，使用3DMax軟件可以創建，這裏系統有一個默認的3D飛機）--------在右側我添加了許多3D模型，只需要替換文件名即可
    SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"Models.scnassets/chair/chair.scn"];
    //2.獲取飛機節點（一個場景會有多個節點，此處我們只寫，飛機節點則默認是場景子節點的第一個）
    //所有的場景有且只有一個根節點，其他所有節點都是根節點的子節點
    SCNNode *shipNode = scene.rootNode.childNodes[0];

    //椅子比較大，可以可以調整Z軸的位置讓它離攝像頭遠一點，，然後再往下一點（椅子太高我們坐不上去）就可以看得全局一點
    shipNode.position = SCNVector3Make(0, -1, -1);//x/y/z/座標相對於世界原點，也就是相機位置

    //3.將飛機節點添加到當前屏幕中
    [self.arSCNView.scene.rootNode addChildNode:shipNode];
}

#pragma mark -搭建ARKit環境


//懶加載會話追蹤配置
- (ARSessionConfiguration *)arSessionConfiguration
{
    if (_arSessionConfiguration != nil) {
        return _arSessionConfiguration;
    }

    //1.創建世界追蹤會話配置（使用ARWorldTrackingSessionConfiguration效果更加好），需要A9芯片支持
    ARWorldTrackingSessionConfiguration *configuration = [[ARWorldTrackingSessionConfiguration alloc] init];
    //2.設置追蹤方向（追蹤平面，後面會用到）
    configuration.planeDetection = ARPlaneDetectionHorizontal;
    _arSessionConfiguration = configuration;
    //3.自適應燈光（相機從暗到強光快速過渡效果會平緩一些）
    _arSessionConfiguration.lightEstimationEnabled = YES;

    return _arSessionConfiguration;

}

//懶加載拍攝會話
- (ARSession *)arSession
{
    if(_arSession != nil)
    {
        return _arSession;
    }
    //1.創建會話
    _arSession = [[ARSession alloc] init];
    //2返回會話
    return _arSession;
}

//創建AR視圖
- (ARSCNView *)arSCNView
{
    if (_arSCNView != nil) {
        return _arSCNView;
    }
    //1.創建AR視圖
    _arSCNView = [[ARSCNView alloc] initWithFrame:self.view.bounds];
    //2.設置視圖會話
    _arSCNView.session = self.arSession;
    //3.自動刷新燈光（3D遊戲用到，此處可忽略）
    _arSCNView.automaticallyUpdatesLighting = YES;

    return _arSCNView;
}

- (void)didReceiveMemoryWarning {
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}

/*
#pragma mark - Navigation

// In a storyboard-based application, you will often want to do a little preparation before navigation
- (void)prepareForSegue:(UIStoryboardSegue *)segue sender:(id)sender {
    // Get the new view controller using [segue destinationViewController].
    // Pass the selected object to the new view controller.
}
*/

@end

• 代碼下載地址

• http://download.csdn.net/detail/u013263917/9867258