增強(qiáng)現(xiàn)實是一種很酷的流行技術(shù)吞鸭，你可以通過特定設(shè)備（比如iPhone 攝像頭或者微軟的 Hololens）來觀察世界潘悼，這個設(shè)備會在真實世界的畫面上疊加額外的信息。

我猜你也許看過標(biāo)志物跟蹤之類的 App，在這個 App 中，當(dāng)你將攝像頭指向某個標(biāo)志物時隙袁，會立即彈出一個 3D 模型。

在這篇 iOS 增強(qiáng)現(xiàn)實教程中，我們會編寫一個 App菩收，利用用戶當(dāng)前位置來找出附近的興趣點（即 POI）梨睁。你可以將這些興趣點添加到 MapView 上，并在鏡頭圖像中顯示它們娜饵。

要找出 POI坡贺，我們可以使用 Google 的 Places API，然后用 HDAugmentedReality 庫將 POI 放到鏡頭視圖中箱舞，并計算出用戶當(dāng)前位置到 POI 的距離遍坟。

開始

Main.storyboard 中有一個 Scene 包含了一個 MapView 和一個 UIButton 按鈕，它們都已經(jīng)正確連接了褐缠。HDAugmentedReality 庫已經(jīng)導(dǎo)入政鼠，另外還有兩個 Swift 文件：PlacesLoader.swift 和 Place.swift。這兩個類后面我們會用來通過 Google 的 Places API 搜索興趣點并將搜索結(jié)果映射成便于使用的對象队魏。

在開始下一步之前，我們首先需要獲取用戶當(dāng)前位置万搔。也就是使用 CLLocationManager胡桨。打開 ViewController.swift 在 mapView 屬性下面添加一個 locationManager 屬性。

這里我們用一個 CLLocationManager 對象來初始化 locationManager瞬雹。

為 ViewController 添加下列擴(kuò)展：

在獲取用戶位置之前必須在 Info.plist 中添加一個 key昧谊。打開 Info.plist 增加一個鍵值對，鍵名為 NSLocationWhenInUseUsageDescription 鍵值為 a value of Needed for AR酗捌。當(dāng)你第一次訪問 iOS 的定位服務(wù)時呢诬，會顯示一個對話框要求用戶授權(quán)。

準(zhǔn)備好這一切之后胖缤，我們來獲取用戶位置尚镰。打開 ViewController.swift ，將 viewDidLoad() 修改為:

locationManager 就基本配置好了哪廓。locationManager 需要一個委托對象狗唉，這樣當(dāng)設(shè)備位置發(fā)生變化時它會通知委托對象。這里我們將委托設(shè)置為 View Controller 自身涡真。此外還需要指定定位所需的精度分俯。這里我們設(shè)置為 KCLLocationAccuracyNearestTenMeters，對于本項目來說這個精度就夠了哆料。最后2行是打開 locationManager 以及向用戶獲取授權(quán)缸剪，如果用戶還沒有進(jìn)行授權(quán)或者拒絕授權(quán)的話。

注意：對于 desiredAccuracy 屬性东亦，你應(yīng)該根據(jù)使用目的選擇能夠滿足需要的最低精度就可以了杏节。為什么？

假設(shè)你只需要百米級別的精度，則 LocationManager 會用蜂窩幸好和網(wǎng)絡(luò)來獲取位置拢锹。因為這能延長電池壽命谣妻，對于 iPhone 來說至關(guān)重要。如果你需要更高的精度卒稳，LocationManager 會使用 GPS 進(jìn)行定位蹋半，這是非常耗電的。同理充坑，一旦我們收到一個可以接受的位置信息之后减江，就應(yīng)當(dāng)立即停止獲取定位信息。

接下來實現(xiàn)委托方法捻爷。在 ViewController 的 CLLocationManagerDelegate 擴(kuò)展中加入代碼：

代碼解釋如下：

每當(dāng) LocationManager 收到一個位置更新信息辈灼，它就會立即通知委托對象，將新的位置信息傳遞給委托也榄。locations 數(shù)組中包含了按時間排序的所有位置巡莹，因此最新的位置應(yīng)當(dāng)是數(shù)組中的最后一個值。首先判斷數(shù)組中是否包含了至少一個值甜紫，并從中獲取最新的一個降宅。然后在控制臺中打印水平精度。這個值表示了當(dāng)前位置的位置半徑囚霸。如果這個值為 50腰根，則說明真實的位置就在這個 50 米半徑范圍內(nèi)。

這里判斷位置精度是否滿足我們的需要拓型。在本例中额嘿，100 米就足夠了。在真實 App劣挫，你可能想要 10 米或者更少的精度册养，但要達(dá)到這種精度很可能要花好幾分鐘的時間（GPS 定位是耗時的）。

首先停止位置更新以減少電池消耗揣云。然后將 mapView 的中心縮放到這個位置捕儒。

在設(shè)備上運行 App，注意控制臺消息邓夕，你會發(fā)現(xiàn)不停地接收到位置信息刘莹，同時精度會變得越來越高。最后地圖中心會縮放到你的當(dāng)前位置焚刚。

注意：除了 horizontalAccuracy 以外還有一個 verticalAccuracy 屬性点弯。不同的是這個屬性是針對海拔的。如果這個值為 50矿咕，表示真實的海拔應(yīng)該在上下 50 米范圍內(nèi)抢肛。這兩個屬性如果為負(fù)狼钮，則表明值無效。

添加 Google Places 框架

現(xiàn)在我們有了用戶位置捡絮，可以來加載 POI 列表了熬芜。這需要用到 Google 的 Places API。

Google 的 PLaces API 需要注冊才能使用福稳。如果你已經(jīng)注冊過 Google 賬號涎拉，比如之前為了使用 Maps API 注冊的 Google 賬號，則只需要在這里選擇 Services的圆。然后跳過后面的幾步直到看到 Enabling the Places API鼓拧。

但是，如果你之前沒有用過 Google Places API越妈，你必須注冊Google 賬號季俩。

你可以跳過第二個界面，來到第三個界面梅掠，點擊 Back to Developer Consoles酌住。

然后點擊左上角的 Project/Create Project，輸入一個項目名稱阎抒。要使用 Places API赂韵，請找到 Google Places API Web Service 一行并點擊鏈接。接著點擊上方的 ENABLE挠蛉。然后點擊 Crendentials 并繼續(xù)后面幾步以獲取 API key。

加載 POI

現(xiàn)在肄满，你有了 API key谴古，請打開 PlacesLoader.swift，然后找到 let apiKey = “Your API key” 一行稠歉，將其中的內(nèi)容替換為你的 API key掰担。

這時最好能進(jìn)行一個測試，但在運行 App 之前怒炸，我們需要打開 ViewController.swift 并在 locationManager 屬性后面添加兩個屬性：

startedLoadingPOIs 用于標(biāo)記請求是否仍然在進(jìn)行带饱，因為 CLLocationManagerDelegate 方法可能被調(diào)用多次，哪怕你停止了位置更新阅羹。通過這個標(biāo)志能避免重復(fù)請求勺疼。places 屬性用于存儲收到的 POI。

現(xiàn)在找到 locationManager(manager: didUpdateLocations:) 方法捏鱼。在 if 語句內(nèi)执庐，在 “More code later …” 注釋之后加入下列代碼：

這段代碼加載了當(dāng)前用戶位置半徑 1000 米范圍內(nèi)的 POI，然后打印到控制臺中导梆。

運行 App轨淌，查看控制臺輸出迂烁。輸出內(nèi)容類似于如下例子：

原諒我糟糕的法語吧 :]

如果返回結(jié)果為 NULL，請嘗試增加半徑值递鹉。

現(xiàn)在盟步，我們的 App 獲取了用戶的位置并加載它附近的 PIO 列表。我們擁有一個用于保存 PIO 的類 Place躏结，雖然我們根本沒有用到它∪磁蹋現(xiàn)在我們應(yīng)該做的就是將 PIO 顯示到地圖上！

顯示 POI

為了在 mapView 上顯示標(biāo)注窜觉，我們還需要用另外一個類谷炸。依次點擊 File\New\File… 菜單，選擇 iOS\Swift File 然后點 Next禀挫。命名文件為 PlaceAnnotation.swift 然后點擊 Create旬陡。

編輯 PlaceAnnotation.swift 的代碼為：

這里我們讓類實現(xiàn) MKAnnotation 協(xié)議并定義了兩個屬性和一個 init 方法。

接下來應(yīng)該做的事情就是將 POI 顯示到地圖上语婴！

回到 ViewController.swift 繼續(xù)編輯 locationManager(manager: didUpdateLocations:) 方法描孟。找到 print(dict) line 并將它替換為：

代碼解釋如下：

guard 語句用于判斷返回結(jié)果的格式是否正確。

遍歷所有 POI砰左。

從 Dictionary 中檢索我們需要的數(shù)據(jù)匿醒。返回數(shù)據(jù)中包含了許多我們并不需要的信息。

用獲取的數(shù)據(jù)創(chuàng)建 Place 對象缠导，然后插入到 places 數(shù)組中廉羔。

創(chuàng)建 PlaceAnnotation，用于在地圖上顯示一個標(biāo)注僻造。

將標(biāo)注添加到 map view憋他，因為這個操作和 UI 相關(guān)，所以需要在主線程中進(jìn)行髓削。

運行 App竹挡。這次，地圖上會顯示幾個大頭釘立膛，當(dāng)你點擊其中一個揪罕，你會看到地點的名稱。這個 App 看起來不錯宝泵，但說好的增強(qiáng)現(xiàn)實呢好啰？

HDAugmentedReality簡介

雖然我們做了不少工作，但我們?nèi)匀贿€有重要的事情沒有完成：是時候讓增強(qiáng)現(xiàn)實出場了鲁猩。

在右下角有一顆 Camera 按鈕坎怪。當(dāng)我們點擊這個按鈕，什么也不會發(fā)生廓握。在本節(jié)搅窿，我們會實現(xiàn)這個按鈕的動作處理嘁酿，在攝像頭的視野中增加增強(qiáng)現(xiàn)實體驗。

使用 HDAugmentedReality 庫男应，能夠大大節(jié)省我們的時間闹司。這個框架已經(jīng)包含在我們的開始項目中了。你可以在Github中找到它的最新版本沐飘，但這個東東是干嘛的游桩？

首先，HDAugmentedReality 能為你在攝像頭中增加字幕耐朴，以便顯示實時視頻借卧。

第二，它可以為你添加一個 POI 遮罩層筛峭，用于顯示它們的位置铐刘。

等會你會看到，最后一個功能是我們使用它的最大目的影晓，因為它為我們節(jié)省了大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算镰吵。如果你想了解 HDAugmentedReality 背后的數(shù)學(xué)，請繼續(xù)挂签。

如果你想立即進(jìn)入代碼疤祭，請?zhí)^后面兩節(jié)，直接閱讀“開始編碼”一節(jié)饵婆。

警告勺馆，數(shù)學(xué)來了！

如果你看到這里侨核，表明你想學(xué)習(xí) HDAugmentedReality 中的數(shù)學(xué)谓传。非常好！值得夸獎芹关，但是，這個數(shù)學(xué)可不是一般的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)紧卒。在下面的示例中侥衬，我們假設(shè)有兩個給定的點 A 和 B，分別表示地球上的兩個坐標(biāo)跑芳。

A 的坐標(biāo)包含了兩個值：經(jīng)度和緯度轴总。這兩個地理學(xué)名詞用來表示笛卡爾二維坐標(biāo)系中某個點的 x/y 坐標(biāo)。

經(jīng)度表示位于英國格林威治以東或者以西的某個點博个。這個值在 +180o 到 -180o 之間怀樟。

緯度表示位于赤道以南或以北的某個點。這個值在 90o（表示北極） 到 -90o （表示南極）之間盆佣，

如果你看一眼標(biāo)準(zhǔn)地球儀往堡，會發(fā)現(xiàn)經(jīng)度線從一極畫到另一極——即所謂的子午線械荷。緯度線則是圍繞地球平行分布，即所謂的緯圈虑灰。你可以翻一下地理課本吨瞎，兩條緯度線大約距離 111 千米，兩條子午線之間的距離也是 111 千米穆咐。

有 360 條緯度線颤诀，每條緯度線表示 360 度中的一度。這樣对湃，你可以用以下公式計算地球上任意兩點之間的距離：

計算出緯度和經(jīng)度距離崖叫，分別構(gòu)成直角三角的兩條直角邊。通過勾股定律拍柒，我們可以計算出斜邊心傀，即兩點間的距離：

很簡單，是吧斤儿？但不幸的是剧包，這個答案是錯誤的。

再看一眼地球儀往果，你會發(fā)現(xiàn)疆液，兩條緯度線之間的距離總是相等的，但經(jīng)度線會在兩極發(fā)生交叉陕贮。因此兩條相鄰經(jīng)度線之間的距離是變化的堕油，越靠近兩級，距離就會越近肮之，當(dāng)?shù)竭_(dá)極點掉缺，距離為 0。也就是說上述公式只在兩點位于赤道時才適用戈擒。當(dāng)兩點靠兩極約近眶明，誤差就越大。

為了精確起見筐高，你可以使用“大圓距離”搜囱。即兩點在球體上的距離，因為地球也是一個球體柑土，準(zhǔn)確說接近于球體蜀肘。這個方法非常實用。已知兩點經(jīng)緯度稽屏，計算兩點間“大圓距離”的公式為：

這個公式可以計算出兩點間的距離扮宠，精度為大約 60 千米，對于你想知道東京和紐約之間的距離來說狐榔，這已經(jīng)足夠好了坛增。兩點間的距離越近获雕，結(jié)果越精確。

呃——最困難的工作終于完成了轿偎。幸運的是 CLLocation 中有一個 distanceFromLocation: 方法典鸡，可以為我們計算出兩點間距離。HDAugmentedReality 也使用這個方法坏晦。

為什么使用 HDAugmentedReality

你可能會問“切萝玷，我還是不明白為什么要使用 HDAugmentedReality ？”確實昆婿，創(chuàng)建和顯示 frame 并不難球碉，你可以從本站找到有關(guān)文章。計算兩點間距離也可以調(diào)用 CLLocation 的方法實現(xiàn)仓蛆，沒有任何難度睁冬。

那為什么我要介紹這個框架？問題在于你必須計算出要在什么地方以及何時顯示每個 POI 的覆蓋物看疙。假設(shè)在設(shè)備朝向東北時豆拨，有一個 POI 剛好位于你的北方。你應(yīng)當(dāng)將 POI 顯示在什么地方 —— 中心還是左邊能庆？頂端還是下方施禾？

這完全取決于設(shè)備在空間中的當(dāng)前位置。如果設(shè)備傾斜向下搁胆，你必須將 POI 稍微向上靠一點弥搞。如果設(shè)備指向南，你根本不能顯示這個 POI渠旁。這就變得復(fù)雜了攀例。

這就是 HDAugmentdReality 最大的功能。它從陀螺儀和指南針讀取有用的信息顾腊，計算出設(shè)備的朝向和傾斜角度粤铭。通過這些參數(shù)來決定一個 POI 是否需要顯示以及顯示的位置在哪。

另外杂靶，你不需要操心如何顯示實時視頻并進(jìn)行復(fù)雜和容易出錯的數(shù)學(xué)計算承耿，你只需要將精力集中在如何編寫一個讓用戶樂于使用的 app。

開始編碼

現(xiàn)在伪煤，看一眼 HDAugmentedReality\Classes 文件夾中的幾個文件：

ARAnnotation: 這個類定義了 POI。

ARAnnotationView: 用于提供 POI 的視圖凛辣。

ARConfiguration: 提供了幾個基本的配置方法和助手方法抱既。

ARTrackingManager: 負(fù)責(zé)了最“沉重”的工作。幸運的是扁誓，這些工作我已經(jīng)為你做好了防泵。

ARViewController: 為你處理所有“可視對象”的控制器蚀之。它顯示了一個視頻直播界面并將標(biāo)注放到這個視圖上。

創(chuàng)建 AR 視圖

打開 ViewController.swift 在 places 屬性后定義新屬性：

找到 @IBAction func showARController(_ sender: Any) 方法捷泞，加入以下代碼：

設(shè)置 arViewController 的數(shù)據(jù)源足删。數(shù)據(jù)源負(fù)責(zé)提供需要顯示的 POI。

修改 arViewController 的屬性锁右。maxVisibleAnnotations 定義在同一時刻最多能顯示幾個標(biāo)注失受。為了讓 App 能夠不卡頓，我們將它設(shè)置為30咏瑟，但如果你位于一個極度活躍的區(qū)域時拂到，很可能無法顯示全位于你附近的所有 POI。

headingSmoothingFactor 用于將 POI 的視圖移動到屏幕上码泞。如果這個值為 1兄旬，意味著不使用任何平滑過渡效果，如果你移動你的 iPhone 視圖將直從一個地方跳到另一個地方余寥。小于 1 表明這個移動將是動畫的悔雹，但值越低可能因為動畫帶來的“滯后感”越強(qiáng)携茂。你可以調(diào)整這個值在平滑和速度之間進(jìn)行取舍。

顯示 arViewController。

你可以看一眼 ARViewController.seift 的其他屬性久免，比如 maxDistance，這個屬性指定了一個范圍撒轮，以米為單位巩掺，在這個范圍中的標(biāo)注將被顯示，而在這個值之外的不被顯示续膳。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)源方法

Xcode 在將 dataSource 設(shè)置為 self 這行報錯改艇，要避免這個錯誤必須讓 ViewController 實現(xiàn) ARDataSource 協(xié)議。這個協(xié)議只有一個方法是必須實現(xiàn)的坟岔，這個方法需要返回一個 POI 視圖谒兄。多數(shù)情況下你需要提供一個自定義的視圖。用 cmd+N 快捷鍵新建一個文件社付。選擇 iOS\Swift File 并為新文件取名為 AnnotationView.swift承疲。

編輯新文件的代碼：

一上來就定義一個委托協(xié)議，這個協(xié)議會在后面用到鸥咖。

定義類繼承自 ARAnnotaionView燕鸽，表明這個類將用于作為 POI 的展現(xiàn)視圖。

這個視圖包含一個用于顯示 POI 名字的 Label 啼辣，一個用于顯示距離的 Label啊研。這些代碼聲明了兩個 Label 屬性，第三個屬性會在后面用到。

loadUI() 方法用于加載和配置兩個 Label党远。

還需要在這個類中定義兩個方法：

這個方法在視圖重繪時調(diào)用削解，這里你需要正確設(shè)置 Label 的位置大小以便重置它們。

這個方法通知委托對象這個視圖被點擊了沟娱，以便委托進(jìn)行必要的處理氛驮。

回到 ViewController.swift，添加一個擴(kuò)展：

這里济似，我們創(chuàng)建了一個 AnnotationView 并設(shè)置它的委托屬性矫废，然后返回它。

在可以測試之前碱屁，我們還需要實現(xiàn)另外一個擴(kuò)展：

在調(diào)用相機(jī)之前磷脯，我們必須在 Info.plist 中添加鍵值。打開 Info.plist娩脾，加入一個鍵 NSCameraUsageDescription赵誓，值設(shè)置為 Needed for AR, just like you did for accessing location information。

運行 App柿赊，點擊 camera 按鈕進(jìn)入 AR 界面俩功。當(dāng)你第一次這樣做的時候，系統(tǒng)會彈出一個請求授權(quán)訪問攝像頭的對話框碰声。點擊某個 POI诡蜓，然后注意看控制臺窗口。

收尾工作

現(xiàn)在我們有了一個 AR app胰挑，我們能夠在攝像頭視圖上顯示 POI 并能夠監(jiān)聽到 POI 的點擊事件蔓罚。接下來我們需要定義這個事件的處理邏輯。

打開 ViewController.swift 將 AnnotationViewDelegate 協(xié)議擴(kuò)展修改為：

將 annotationView 的 annotation 轉(zhuǎn)換成 Place 對象瞻颂。

加載這個 Place 對象附加屬性贡这。

對 Place 對象的相關(guān)屬性進(jìn)行賦值丽惭。

showInfoView 方法會在后面進(jìn)行實現(xiàn)。

在 showARController(sender:) 后實現(xiàn)方法：

為了换衬，我們使用一個 Alert View 來顯示 POI 的詳細(xì)信息，標(biāo)題顯示 POI 的地名，消息則顯示 POI 的 infoText术幔。

因為 ViewController 現(xiàn)在不存在于當(dāng)前視圖樹中，我們用 arViewController 來顯示 alert。

運行 App，查看效果硬纤。

結(jié)束

恭喜你，你已經(jīng)知道如何創(chuàng)建自己的基于定位的 AR app! 另外邻辉，你在本教程中也簡單了解了 Google Places API雷客。

上圖為2017年最新的視頻教程資料，搜索2352149755加我好友私聊我上傳視頻教程，有什么不懂的也可以來私聊問我。

不定時更新中缕允。

如果你能明白這些視頻資料的好差，那么你也算是入行了买置，底層和中高層就是這一步之差洒擦。