ARKit从入门到精通（8）-ARKit捕捉平地

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• 1.1-ARKit捕捉平地实现流程介绍

• 1.2-完整代码

• 1.3-代码下载地址

• 在介绍完ARKit详细的工作原理以及所有的API之后，最令人期待的干货终于要来了！

• 废话不多说，先看效果

  • 桌子上的绿萝太孤独了，给它来一个郁金香陪伴一下吧~

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• 在椅子上摆瓶花吧~

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1.1-ARKit捕捉平地实现流程介绍

• 平地捕捉需要一点时间，ARKit内部会进行比较复杂的算法，所以有时候可能没有那么快，需要耐心等待。

• 1.搭建自定义ARKit工作环境，详情请见笔者ARKit从入门到精通（3）-ARKit自定义实现这篇文章

• 2.配置ARSessionConfiguration捕捉平地事件，实现ARSCNViewDelegate监听捕捉平地回调

• 3.通过ARSCNView的代理获取平地锚点ARPlaneAnchor的位置，添加一个用于展示渲染平地的3D模型（上图中一个红色的平地）

  • 在前面小节笔者已经强调过，ARKit框架只负责捕捉真实世界的图像，虚拟世界的场景由SceneKit框架来加载。所以ARKit捕捉到的是一个平地的空间，而这个空间本身是没有东西的（一片空白，只是空气而已），要想让别人能够更加真实的看到这一个平地的空间，需要我们使用一个3D虚拟物体来放入这个空间

• 4.开启延迟线程，在平地的位置添加一个花瓶节点

  • 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

• 核心代码介绍

#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; } #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]; }); } }

1.2-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 ()<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 -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"); } - (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

1.3-代码下载地址

• *ARKit从入门到精通Demo:http://download.youkuaiyun.com/detail/u013263917/9868679