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<h2 id="1.1">1.1-ARKit框架簡介
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再上一小節(jié)中悠菜,相信大家已經(jīng)對
<ARKit>
框架的使用及原理有了一個全局的認識,為了能夠更加深入的研究學(xué)習(xí)ARKit
技術(shù)辉懒,所以筆者本小節(jié)主要介紹<ARKit>
框架中所有的API- 本篇主要翻譯自蘋果官方文檔彻亲,適當(dāng)加上一些筆者的見解
ARKit框架類圖
<h2 id="1.2">1.2-ARAnchor</h2>
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ARAnchor表示一個物體在3D空間的位置和方向(ARAnchor通常稱為物體的3D錨點送滞,有點像UIKit框架中CALayer的Anchor)
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ARFrame表示的也是物體的位置和方向剖张,但是ARFrame通常表示的是AR相機的位置和方向以及追蹤相機的時間,還可以捕捉相機的幀圖片
- 也就是說ARFrame用于捕捉相機的移動养距,其他虛擬物體用ARAnchor
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ARFrame表示的也是物體的位置和方向剖张,但是ARFrame通常表示的是AR相機的位置和方向以及追蹤相機的時間,還可以捕捉相機的幀圖片
@interface ARAnchor : NSObject <NSCopying>
/**
標識符
*/
@property (nonatomic, readonly) NSUUID *identifier;
/**
錨點的旋轉(zhuǎn)變換矩陣尤筐,定義了錨點的旋轉(zhuǎn)汇荐、位置、縮放盆繁。是一個4x4的矩陣(讀者可以自行科普什么叫4x4矩陣)
*/
@property (nonatomic, readonly) matrix_float4x4 transform;
/**
構(gòu)造方法,一般我們無需構(gòu)造掀淘。因為添加一個3D物體時ARKit會有代理告知我們物體的錨點
*/
- (instancetype)initWithTransform:(matrix_float4x4)transform;
@end
<h2 id="1.3">1.3-ARCamera</h2>
- *AR相機,該類API較多改基,并且理解比較困難繁疤,將會在后續(xù)小節(jié)單獨介紹
- 該類非常重要,且API較多秕狰,將在后續(xù)小節(jié)介紹
<h2 id="1.4">1.4-ARError</h2>
- ARError是一個描述ARKit錯誤的類稠腊,這個錯誤來源于幾個方面,例如設(shè)備不支持鸣哀,或者當(dāng)相機常駐后臺時ARSession會斷開等問題
//作用域架忌,一般會表示是哪一個類出現(xiàn)問題
NSString *const ARErrorDomain;
//錯誤碼描述 100:不支持會話追蹤配置,主線由于A9芯片以下的機型會報錯 101:失活狀態(tài) 102:傳感器故障 200:追蹤失敗
typedef NS_ERROR_ENUM(ARErrorDomain, ARErrorCode) {
/** Unsupported session configuration. */
ARErrorCodeUnsupportedConfiguration = 100,
/** A sensor required to run the session is not available. */
ARErrorCodeSensorUnavailable = 101,
/** A sensor failed to provide the required input. */
ARErrorCodeSensorFailed = 102,
/** World tracking has encountered a fatal error. */
ARErrorCodeWorldTrackingFailed = 200,
};
<h2 id="1.5">1.5-ARFrame</h2>
- ARFrame主要是追蹤相機當(dāng)前的狀態(tài)我衬,這個狀態(tài)不僅僅只是位置叹放,還有圖像幀及時間等參數(shù)
@interface ARFrame : NSObject <NSCopying>
/**
時間戳.
*/
@property (nonatomic, readonly) NSTimeInterval timestamp;
/**
緩沖區(qū)圖像幀
*/
@property (nonatomic, readonly) CVPixelBufferRef capturedImage;
/**
相機(表示這個ARFrame是哪一個相機的饰恕,iPhone7plus有兩個攝像機)
*/
@property (nonatomic, copy, readonly) ARCamera *camera;
/**
返回當(dāng)前相機捕捉到的錨點數(shù)據(jù)(當(dāng)一個3D虛擬模型加入到ARKit中時,錨點值得就是這個模型在AR中的位置)
*/
@property (nonatomic, copy, readonly) NSArray<ARAnchor *> *anchors;
/**
燈光井仰,詳情可見本章節(jié)ARLightEstimate類介紹(指的是燈光強度 一般是0-2000埋嵌,系統(tǒng)默認1000)
*/
@property (nonatomic, copy, nullable, readonly) ARLightEstimate *lightEstimate;
/**
特征點(應(yīng)該是捕捉平地或者人臉的,比較蘋果有自帶的人臉識別功能)
*/
@property (nonatomic, nullable, readonly) ARPointCloud *rawFeaturePoints;
/**
根據(jù)2D坐標點搜索3D模型俱恶,這個方法通常用于雹嗦,當(dāng)我們在手機屏幕點擊某一個點的時候,可以捕捉到這一個點所在的3D模型的位置合是,至于為什么是一個數(shù)組非常好理解了罪。手機屏幕一個是長方形,這是一個二維空間聪全。而相機捕捉到的是一個由這個二維空間射出去的長方體泊藕,我們點擊屏幕一個點可以理解為在這個長方體的邊緣射出一條線,這一條線上可能會有多個3D物體模型
point:2D坐標點(手機屏幕某一點)
ARHitTestResultType:捕捉類型 點還是面
(NSArray<ARHitTestResult *> *):追蹤結(jié)果數(shù)組 詳情見本章節(jié)ARHitTestResult類介紹
*/
- (NSArray<ARHitTestResult *> *)hitTest:(CGPoint)point types:(ARHitTestResultType)types;
/**
相機窗口的的坐標變換(可用于相機橫豎屏的旋轉(zhuǎn)適配)
*/
- (CGAffineTransform)displayTransformWithViewportSize:(CGSize)viewportSize orientation:(UIInterfaceOrientation)orientation;
@end
<h2 id="1.6">1.6-ARHitTestResult</h2>
- ARHitTestResult:點擊回調(diào)結(jié)果难礼,這個類主要用于虛擬增強現(xiàn)實技術(shù)(AR技術(shù))中現(xiàn)實世界與3D場景中虛擬物體的交互娃圆。 比如我們在相機中移動。拖拽3D虛擬物體鹤竭,都可以通過這個類來獲取ARKit所捕捉的結(jié)果
//捕捉類型枚舉
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, ARHitTestResultType) {
/** 點. */
ARHitTestResultTypeFeaturePoint = (1 << 0),
/** 水平面 y為0. */
ARHitTestResultTypeEstimatedHorizontalPlane = (1 << 1),
/** 已結(jié)存在的平面. */
ARHitTestResultTypeExistingPlane = (1 << 3),
/** 已結(jié)存在的錨點和平面. */
ARHitTestResultTypeExistingPlaneUsingExtent = (1 << 4),
} NS_SWIFT_NAME(ARHitTestResult.ResultType);
/**
捕捉類型
*/
@property (nonatomic, readonly) ARHitTestResultType type;
/**
3D虛擬物體與相機的距離(單位:米)
*/
@property (nonatomic, readonly) CGFloat distance;
/**
本地坐標矩陣(世界坐標指的是相機為場景原點的坐標踊餐,而每一個3D物體自身有一個場景,本地坐標就是相對于這個場景的坐標)類似于frame和bounds的區(qū)別
*/
@property (nonatomic, readonly) matrix_float4x4 localTransform;
/**
世界坐標矩陣
*/
@property (nonatomic, readonly) matrix_float4x4 worldTransform;
/**
錨點(3D虛擬物體臀稚,在虛擬世界有一個位置,這個位置參數(shù)是SceneKit中的SCNVector3:三維矢量)三痰,而錨點anchor是這個物體在AR現(xiàn)實場景中的位置吧寺,是一個4x4的矩陣
*/
@property (nonatomic, strong, nullable, readonly) ARAnchor *anchor;
@end
<h2 id="1.7">1.7-ARLightEstimate</h2>
- ARLightEstimate是一個燈光效果,它可以讓你的AR場景看起來更加的好
@interface ARLightEstimate : NSObject <NSCopying>
/**
燈光強度 范圍0-2000 默認1000
*/
@property (nonatomic, readonly) CGFloat ambientIntensity;
@end
<h2 id="1.8">1.8-ARPlaneAnchor</h2>
-
ARPlaneAnchor是ARAnchor的子類散劫,筆者稱之為平地錨點稚机。ARKit能夠自動識別平地,并且會默認添加一個錨點到場景中获搏,當(dāng)然要想看到真實世界中的平地效果赖条,需要我們自己使用SCNNode來渲染這個錨點
- 錨點只是一個位置
/**
平地類型,目前只有一個常熙,就是水平面
*/
@property (nonatomic, readonly) ARPlaneAnchorAlignment alignment;
/**
3軸矢量結(jié)構(gòu)體纬乍,表示平地的中心點 x/y/z
*/
@property (nonatomic, readonly) vector_float3 center;
/**
3軸矢量結(jié)構(gòu)體,表示平地的大新阄馈(寬度和高度) x/y/z
*/
@property (nonatomic, readonly) vector_float3 extent;
@end
<h2 id="1.9">1.9-ARPointCloud</h2>
- ARPointCloud:點狀渲染云仿贬,主要用于渲染場景
@interface ARPointCloud : NSObject <NSCopying>
/**
點的數(shù)量
*/
@property (nonatomic, readonly) NSUInteger count;
/**
每一個點的位置的集合(結(jié)構(gòu)體帶*表示的是結(jié)構(gòu)體數(shù)組)
*/
@property (nonatomic, readonly) const vector_float3 *points;
@end
<h2 id="1.10">1.10-ARSCNView</h2>
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AR視圖,在第一小節(jié)筆者介紹過墓贿,ARKit支持3D的AR場景和2D的AR場景茧泪,ARSCNView是3D的AR場景視圖
- 該類非常重要蜓氨,且API較多,將在后續(xù)小節(jié)介紹
該類是整個ARKit框架中唯一兩個有代理的類其中之一
<h2 id="1.11">1.11-ARSession</h2>
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AR會話队伟,它的作用已經(jīng)在前面小節(jié)中介紹穴吹,這里不再累述
- 該類非常重要,且API較多嗜侮,將在后續(xù)小節(jié)介紹
該類是整個ARKit框架中唯一兩個有代理的類其中之一
<h2 id="1.12">1.12-ARSessionConfiguration</h2>
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ARSessionConfiguration會話追蹤配置刀荒,主要就是追蹤相機的配置
- 注意:該類還有一個子類:ARWorldTrackingSessionConfiguration,它們在同一個API文件中
//會話追蹤配置類
@interface ARSessionConfiguration : NSObject <NSCopying>
/**
當(dāng)前設(shè)備是否支持棘钞,一般A9芯片以下設(shè)備不支持
*/
@property(class, nonatomic, readonly) BOOL isSupported;
/**
會話的對其方式缠借,這里的對其指的是3D世界的坐標。枚舉值見下方
*/
@property (nonatomic, readwrite) ARWorldAlignment worldAlignment;
/**
是否需要自適應(yīng)燈光效果宜猜,默認是YES
*/
@property (nonatomic, readwrite, getter=isLightEstimationEnabled) BOOL lightEstimationEnabled;
@end
//世界會話追蹤配置泼返,蘋果建議我們使用這個類,這個子類只有一個屬性姨拥,也就是可以幫助我們追蹤相機捕捉到的平地
@interface ARWorldTrackingSessionConfiguration : ARSessionConfiguration
/**
偵查類型绅喉。枚舉值見下方(默認偵查平地)
*/
@property (nonatomic, readwrite) ARPlaneDetection planeDetection;
@end
//追蹤對其方式,這個決定了會話的參考坐標系(參照物)
typedef NS_ENUM(NSInteger, ARWorldAlignment) {
/** 相機位置 vector (0, -1, 0) */
ARWorldAlignmentGravity,
/** 相機位置及方向. vector (0, -1, 0)
heading :(0, 0, -1) */
ARWorldAlignmentGravityAndHeading,
/** 相機方向. */
ARWorldAlignmentCamera
} NS_SWIFT_NAME(ARSessionConfiguration.WorldAlignment);
/**
偵查類型
/
API_AVAILABLE(ios(11.0)) API_UNAVAILABLE(macos, watchos, tvos)
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, ARPlaneDetection) {
/* 不偵查. */
ARPlaneDetectionNone = 0,
/** 平地偵查 */
ARPlaneDetectionHorizontal = (1 << 0),
} NS_SWIFT_NAME(ARWorldTrackingSessionConfiguration.PlaneDetection);
<h2 id="1.13">1.13-ARSKView</h2>
- ARSKView也是AR視圖叫乌,只不過他是2D的柴罐,由于2D比3D簡單很多,并且ARSKView基本與ARSCNView類似憨奸,所以這里不做重復(fù)介紹革屠。詳細內(nèi)容可參考ARSCNView