iOS -- AR測距篇

1.先上效果圖
1510626388.gif

因為簡書規(guī)定gif圖最大為5M捂人,所以看起來有些模糊撕攒,效果上很簡單雁刷。

2.原理分析:

空間上一個黃色的點(點擊屏幕觸發(fā)),實時測距到手機的位置,也就是圖中那個綠色的十字架(其實是三維坐標點)荔睹,并用橘黃色的線實時繪制(在3D空間中繪制線可沒有2D平面上繪制線那么簡單)萝毛,測量的結(jié)果顯示在屏幕的最上面项阴,在空間中也有橘黃色的字標記,標記的位置在空間兩個點的中間位置。當手機移動時环揽,距離值也動態(tài)的改變略荡。

3.步驟

3.1 獲取相機的三維坐標
為了拿到三維坐標點,我們需要相機的實時位置歉胶。通過對SCNVector3擴展一個靜態(tài)方法獲取三維坐標:

static func positionTransform(_ transform:matrix_float4x4) ->SCNVector3{
        return SCNVector3Make(transform.columns.3.x, transform.columns.3.y, transform.columns.3.z)
    }

從上面的方法可以看出需要傳遞一個float4X4的矩陣


圖片.png

3.2 計算距離

 三維空間中計算兩個點之間距離的方法:
    func distance(form vector:SCNVector3) -> Float {
        let distanceX = self.x - vector.x
        let distanceY = self.y - vector.y
        let distanceZ = self.z - vector.z
        
        return sqrt((distanceX * distanceX) + (distanceY * distanceY) + (distanceZ * distanceZ))
    }

3.3 畫線
當我們移動手機時汛兜,不僅要繪制當前距離,還需把之前的線段刪除通今,做到實時更新的效果粥谬。所以,在這里辫塌,畫線的方法可以抽成一個類專門管理(Line)漏策。
在這個類的初始化方法里,需要做的就是渲染兩個節(jié)點(開始位置和結(jié)束為止)臼氨,線段中間距離值的文字節(jié)點掺喻,并設(shè)置約束。(注意:屏幕最上方的是用UILabel顯示的測距值储矩,Line方法中是3D顯示的一個距離值)巢寡。

init(sceneView:ARSCNView,startVector:SCNVector3,unit:LengthUnit) {
        self.sceneView = sceneView
        self.startVector = startVector
        self.unit = unit
        
        let dot = SCNSphere(radius: 0.5)
        dot.firstMaterial?.diffuse.contents = color
        //不會產(chǎn)生陰影
        dot.firstMaterial?.lightingModel = .constant
        dot.firstMaterial?.isDoubleSided = false
       
        //創(chuàng)建一個圓的兩面光亮,正反兩面都拋光的球
        startNode = SCNNode(geometry: dot)
        startNode.scale = SCNVector3(1/500.0,1/500.0,1/500.0)
        
        
        startNode.position = startVector
        sceneView.scene.rootNode.addChildNode(startNode)
        
        endNode = SCNNode(geometry: dot)
        endNode.scale = SCNVector3(1/500.0,1/500.0,1/500.0)
        
        text = SCNText(string: "", extrusionDepth: 0.1)
        text.font = .systemFont(ofSize: 5)
        text.firstMaterial?.diffuse.contents = color
        text.firstMaterial?.lightingModel = .constant
        text.firstMaterial?.isDoubleSided = true
        text.alignmentMode = kCAAlignmentCenter
        text.truncationMode = kCATruncationMiddle
        
        //包裝文字的節(jié)點
        let textWrapperNode = SCNNode(geometry: text)
        textWrapperNode.eulerAngles = SCNVector3Make(0, .pi, 0)
        textWrapperNode.scale = SCNVector3(1/500.0,1/500.0,1/500.0)
        
        textNode = SCNNode()
        textNode.addChildNode(textWrapperNode)
        
        //我們無法預計文字會出現(xiàn)在哪椰苟?所以我們可以給他設(shè)計約束,這樣的約束把文字綁定在線的中間位置 SCNLookConstraint是一種約束树叽,讓它綁定著我們的目標 永遠向著使用者
        
        let constraint = SCNLookAtConstraint(target: sceneView.pointOfView)
        
        textNode.constraints = [constraint]
        
        sceneView.scene.rootNode.addChildNode(textNode)
        
    }
 //畫線的方法
    func line(to vector:SCNVector3,color:UIColor) -> SCNNode {
        let indices:[UInt32] = [0,1] //指數(shù)
        
        //創(chuàng)建一個幾何容器
        let source = SCNGeometrySource(vertices: [self,vector])
        
        //創(chuàng)建一個幾何元素(一條線)
        let element = SCNGeometryElement(indices: indices, primitiveType:.line)
        
        //根據(jù)容器和元素創(chuàng)建一個幾何體
        let geomtry = SCNGeometry(sources: [source], elements: [element])
        
        geomtry.firstMaterial?.diffuse.contents = color
        
        //根據(jù)幾何體創(chuàng)建一個node節(jié)點
        return SCNNode(geometry: geomtry)
        
    }

當手機位置發(fā)生變化時

 func update(to vector:SCNVector3)  {
        //把所有的線先給移除
        lineNode?.removeFromParentNode()
        
        lineNode = startVector.line(to: vector, color: color)
       
        sceneView.scene.rootNode.addChildNode(lineNode!)
        
        //更新文字
        text.string = distance(to: vector)
        
        //設(shè)置文字位置舆蝴,(放在線的中間)
        textNode.position = SCNVector3((startVector.x + vector.x) / 2.0, (startVector.y + vector.y) / 2.0, (startVector.z + vector.z) / 2.0)
        
        //結(jié)束點的位置
        endNode.position = vector
        
        if endNode.parent == nil {
            sceneView.scene.rootNode.addChildNode(endNode)
        }
    }

4.主要工作做完了,只需要在一個控制器里面調(diào)用就好题诵。

這里只是列出了關(guān)鍵代碼洁仗,詳情請看:代碼傳送門

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