ARKit从入门到精通（9）-ARKit让飞机跟着镜头飞起来
2017-06-13 本文已影响2251人
坤小
- 废话不多说，先看效果
1001.gif
<h2 id="1.1">1.1-ARKit物体跟随相机移动流程介绍</h2>
-
1.点击屏幕添加物体，已经在第三小节
ARKit从入门到精通（3）-ARKit自定义实现中介绍 -
2.监听ARSession的代理
- 相机的移动是由AR会话来监听的
-
3.在ARSession的相机移动代理中获取相机的当前位置，修改物体的位置与相机位置一致，即可实现物体跟随相机移动而移动
- 核心代码介绍
#pragma mark -ARSessionDelegate
//会话位置更新（监听相机的移动），此代理方法会调用非常频繁，只要相机移动就会调用，如果相机移动过快，会有一定的误差，具体的需要强大的算法去优化，笔者这里就不深入了
- (void)session:(ARSession *)session didUpdateFrame:(ARFrame *)frame
{
NSLog(@"相机移动");
if (self.arType != ARTypeMove) {
return;
}
//移动飞机
if (self.planeNode) {
//捕捉相机的位置，让节点随着相机移动而移动
//根据官方文档记录，相机的位置参数在4X4矩阵的第三列
self.planeNode.position =SCNVector3Make(frame.camera.transform.columns[3].x,frame.camera.transform.columns[3].y,frame.camera.transform.columns[3].z);
}
}
<h2 id="1.2">1.2-完整代码</h2>
#import "ARSCNViewViewController.h"
//3D游戏框架
#import <SceneKit/SceneKit.h>
//ARKit框架
#import <ARKit/ARKit.h>
@interface ARSCNViewViewController ()<ARSCNViewDelegate,ARSessionDelegate>
//AR视图：展示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
@implementation ARSCNViewViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view.
}
- (void)back:(UIButton *)btn
{
[self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
}
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated
{
[super viewDidAppear:animated];
//1.将AR视图添加到当前视图
[self.view addSubview:self.arSCNView];
//2.开启AR会话（此时相机开始工作）
[self.arSession runWithConfiguration:self.arSessionConfiguration];
//添加返回按钮
UIButton *btn = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
[btn setTitle:@"返回" forState:UIControlStateNormal];
btn.frame = CGRectMake(self.view.bounds.size.width/2-50, self.view.bounds.size.height-100, 100, 50);
btn.backgroundColor = [UIColor greenColor];
[btn addTarget:self action:@selector(back:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
[self.view addSubview:btn];
}
#pragma mark- 点击屏幕添加飞机
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
if (self.arType == ARTypePlane || self.planeNode != nil) {
return;
}
//1.使用场景加载scn文件（scn格式文件是一个基于3D建模的文件，使用3DMax软件可以创建，这里系统有一个默认的3D飞机）--------在右侧我添加了许多3D模型，只需要替换文件名即可
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，其他所有节点都是根节点的子节点
SCNNode *shipNode = scene.rootNode.childNodes[0];
self.planeNode = shipNode;
//飞机比较大，释放缩放一下并且调整位置让其在屏幕中间
shipNode.scale = SCNVector3Make(0.5, 0.5, 0.5);
shipNode.position = SCNVector3Make(0, -15,-15);
;
//一个飞机的3D建模不是一气呵成的，可能会有很多个子节点拼接，所以里面的子节点也要一起改，否则上面的修改会无效
for (SCNNode *node in shipNode.childNodes) {
node.scale = SCNVector3Make(0.5, 0.5, 0.5);
node.position = SCNVector3Make(0, -15,-15);
}
//3.将飞机节点添加到当前屏幕中
[self.arSCNView.scene.rootNode addChildNode:shipNode];
}
#pragma mark -搭建ARKit环境
//懒加载会话追踪配置
- (ARSessionConfiguration *)arSessionConfiguration
{
if (_arSessionConfiguration != nil) {
return _arSessionConfiguration;
}
//1.创建世界追踪会话配置（使用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一些）
_arSessionConfiguration.lightEstimationEnabled = YES;
return _arSessionConfiguration;
}
//懒加载拍摄会话
- (ARSession *)arSession
{
if(_arSession != nil)
{
return _arSession;
}
//1.创建会话
_arSession = [[ARSession alloc] init];
_arSession.delegate = self;
//2返回会话
return _arSession;
}
//创建AR视图
- (ARSCNView *)arSCNView
{
if (_arSCNView != nil) {
return _arSCNView;
}
//1.创建AR视图
_arSCNView = [[ARSCNView alloc] initWithFrame:self.view.bounds];
//2.设置代理 捕捉到平地会在代理回调中返回
_arSCNView.delegate = self;
//2.设置视图会话
_arSCNView.session = self.arSession;
//3.自动刷新灯光（3D游戏用到，此处可忽略）
_arSCNView.automaticallyUpdatesLighting = YES;
return _arSCNView;
}
#pragma mark -- ARSCNViewDelegate
//添加节点时候调用（当开启平地捕捉模式之后，如果捕捉到平地，ARKit会自动添加一个平地节点）
- (void)renderer:(id <SCNSceneRenderer>)renderer didAddNode:(SCNNode *)node forAnchor:(ARAnchor *)anchor
{
if(self.arType != ARTypePlane)
{
return;
}
if ([anchor isMemberOfClass:[ARPlaneAnchor class]]) {
NSLog(@"捕捉到平地");
//添加一个3D平面模型，ARKit只有捕捉能力，锚点只是一个空间位置，要想更加清楚看到这个空间，我们需要给空间添加一个平地的3D模型来渲染他
//1.获取捕捉到的平地锚点
ARPlaneAnchor *planeAnchor = (ARPlaneAnchor *)anchor;
//2.创建一个3D物体模型 （系统捕捉到的平地是一个不规则大小的长方形，这里笔者将其变成一个长方形，并且是否对平地做了一个缩放效果）
//参数分别是长宽高和圆角
SCNBox *plane = [SCNBox boxWithWidth:planeAnchor.extent.x*0.3 height:0 length:planeAnchor.extent.x*0.3 chamferRadius:0];
//3.使用Material渲染3D模型（默认模型是白色的，这里笔者改成红色）
plane.firstMaterial.diffuse.contents = [UIColor redColor];
//4.创建一个基于3D物体模型的节点
SCNNode *planeNode = [SCNNode nodeWithGeometry:plane];
//5.设置节点的位置为捕捉到的平地的锚点的中心位置 SceneKit框架中节点的位置position是一个基于3D坐标系的矢量坐标SCNVector3Make
planeNode.position =SCNVector3Make(planeAnchor.center.x, 0, planeAnchor.center.z);
//self.planeNode = planeNode;
[node addChildNode:planeNode];
//2.当捕捉到平地时，2s之后开始在平地上添加一个3D模型
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
//1.创建一个花瓶场景
SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"Models.scnassets/vase/vase.scn"];
//2.获取花瓶节点（一个场景会有多个节点，此处我们只写，花瓶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，其他所有节点都是根节点的子节点
SCNNode *vaseNode = scene.rootNode.childNodes[0];
//4.设置花瓶节点的位置为捕捉到的平地的位置，如果不设置，则默认为原点位置，也就是相机位置
vaseNode.position = SCNVector3Make(planeAnchor.center.x, 0, planeAnchor.center.z);
//5.将花瓶节点添加到当前屏幕中
//!!!此处一定要注意：花瓶节点是添加到代理捕捉到的节点中，而不是AR试图的根节点。因为捕捉到的平地锚点是一个本地坐标系，而不是世界坐标系
[node addChildNode:vaseNode];
});
}
}
//刷新时调用
- (void)renderer:(id <SCNSceneRenderer>)renderer willUpdateNode:(SCNNode *)node forAnchor:(ARAnchor *)anchor
{
NSLog(@"刷新中");
}
//更新节点时调用
- (void)renderer:(id <SCNSceneRenderer>)renderer didUpdateNode:(SCNNode *)node forAnchor:(ARAnchor *)anchor
{
NSLog(@"节点更新");
}
//移除节点时调用
- (void)renderer:(id <SCNSceneRenderer>)renderer didRemoveNode:(SCNNode *)node forAnchor:(ARAnchor *)anchor
{
NSLog(@"节点移除");
}
#pragma mark -ARSessionDelegate
//会话位置更新（监听相机的移动），此代理方法会调用非常频繁，只要相机移动就会调用，如果相机移动过快，会有一定的误差，具体的需要强大的算法去优化，笔者这里就不深入了
- (void)session:(ARSession *)session didUpdateFrame:(ARFrame *)frame
{
NSLog(@"相机移动");
if (self.arType != ARTypeMove) {
return;
}
//移动飞机
if (self.planeNode) {
//捕捉相机的位置，让节点随着相机移动而移动
//根据官方文档记录，相机的位置参数在4X4矩阵的第三列
self.planeNode.position =SCNVector3Make(frame.camera.transform.columns[3].x,frame.camera.transform.columns[3].y,frame.camera.transform.columns[3].z);
}
}
- (void)session:(ARSession *)session didAddAnchors:(NSArray<ARAnchor*>*)anchors
{
NSLog(@"添加锚点");
}
- (void)session:(ARSession *)session didUpdateAnchors:(NSArray<ARAnchor*>*)anchors
{
NSLog(@"刷新锚点");
}
- (void)session:(ARSession *)session didRemoveAnchors:(NSArray<ARAnchor*>*)anchors
{
NSLog(@"移除锚点");
}
- (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
<h2 id="1.3">1.3-代码下载地址</h2>
-
ARKit从入门到精通Demo:http://download.csdn.net/detail/u013263917/9868679
-
笔者已经将8、9、10三小节的代码合并成一个完整的小demo，供读者交流学习
