ARKit从入门到精通（3）-ARKit自定义实现

2017-06-11 本文已影响6097人坤小

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在上一小节http://www.jianshu.com/p/0492c7122d2f中，我们完整的介绍了ARKit的工作原理，那么本小节我们就通过对ARKit工作原理的理解，手动的搭建一个ARKit虚拟增强现实环境
1.1-创建一个简单的工程
1.2-搭建ARKit工作环境
1.3-开启AR扫描
1.4-点击屏幕添加一个3D虚拟物体
1.5-效果展示
1.6-完整代码及代码下载地址

<h2 id="1.1">1.1-创建一个简单的工程</h2>

1.上一小节中介绍过，ARSCNView是UIView的子类的子类，所以从理论上来说，我们应用框架UIKit是可以加载AR场景的

0401.png

2.给界面添加一个按钮开启AR之旅，创建一个ARSCNViewController：继承于UIViewController，点击按钮跳转到自定义ARSCNViewController

0402.png

<h2 id="1.2">1.2-搭建ARKit工作环境</h2>

一个完整的ARKit工作环境必须要搭建三个对象:ARSCNView（一旦创建，系统会帮我们创建一个场景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)
定义全局属性


#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

懒加载（笔者个人习惯）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];
    //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;
}

<h2 id="1.3">1.3-开启AR扫描</h2>

我们只需要先将AR视图添加到当前UIView中，然后开启AR会话即可开始我们的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，这样可以避免线程延迟的问题。开启ARSession的代码可不可以放入viewDidLoad中呢？答案是可以的，但是笔者不建议大家那么做***


@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];
    
}

<h2 id="1.4">1.4-点击屏幕添加一个3D虚拟物体</h2>

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
- 想要让飞机显示在你想要的位置，就需要更加深入的研究ARKit框架，需要了解ARKit的坐标系及API，笔者将会在下一小节慢慢介绍

pragma mark- 点击屏幕添加飞机

(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
//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];

//3.将飞机节点添加到当前屏幕中
[self.arSCNView.scene.rootNode addChildNode:shipNode];
}

<h2 id="1.5">1.5-效果展示</h2>

在笔者Xcode左侧已经导入了好几个3D模型，只需要修改文件名既可以加载不同的3D模型,注意路径区别

0403.png

飞机

0404.gif

来张椅子坐一下吧
- 椅子比较大，我们需要适当调整一下位置

0405.png

0405.gif

<h2 id="1.6">1.6-完整代码及代码下载地址</h2>

完整代码


#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)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];
    
}

#pragma mark- 点击屏幕添加飞机
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //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/chair/chair.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];
    
    //椅子比较大，可以可以调整Z轴的位置让它离摄像头远一点，，然后再往下一点（椅子太高我们坐不上去）就可以看得全局一点
    shipNode.position = SCNVector3Make(0, -1, -1);//x/y/z/坐标相对于世界原点，也就是相机位置
    
    //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];
    //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;
}

- (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

代码下载地址
http://download.csdn.net/detail/u013263917/9867258

ARKit从入门到精通（3）-ARKit自定义实现

<h2 id="1.1">1.1-创建一个简单的工程</h2>

<h2 id="1.2">1.2-搭建ARKit工作环境</h2>

<h2 id="1.3">1.3-开启AR扫描</h2>

<h2 id="1.4">1.4-点击屏幕添加一个3D虚拟物体</h2>

pragma mark- 点击屏幕添加飞机

<h2 id="1.5">1.5-效果展示</h2>

<h2 id="1.6">1.6-完整代码及代码下载地址</h2>

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