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如何用 ARKit 将太阳系装进 iPhone(一)

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声明:本文为作者投稿,版权归作者所有,未经允许,请勿转载。
作者:miliPolo

关注AR/VR也有一段时间了,从一开始微软的HoloLens,谷歌眼镜,到苹果上次在WWDC上向开发者们展示他们的AR方面的成果,微软HoloLens高昂的价格让人望而却步,而谷歌眼镜无疾而终,相较于前两者,苹果的AR技术只需要一台iPhone,成本降低了许多,开发者大会上苹果展示的几个Demo效果也着实令我惊艳,于是闲暇时间就在网上找了些资料,写了个小东西。

先上最终效果图:

最终效果图
演示视频:http://www.bilibili.com/video/av12175891

1.开发前准备

  • 手机需要先安装证书文件,不安装无法获取iOS beta版操作系统


证书文件

  • 手机系统iOS 11 beta版

  • XCode 9 beta版

上述安装包的下载地址:https://developer.apple.com/download/

2.接下来我们进入Code阶段

开发一个AR项目,你需要用到ARKit和SceneKit这两个库,ARKit用来捕捉现实场景参数,SceneKit则用来在AR视图中加载显示3D模型。

AR场景中使用的是3维坐标系如图,你可以通过调节z轴的参数来调节物体距离远近。


AR的三维坐标系

1) 首先我们需要使用初始化ARSCNView,ARSCNView是用来加载AR的3D场景视图

- (ARSCNView*)arSCNView

{

if(_arSCNView!=nil) {

return_arSCNView;

}

_arSCNView= [[ARSCNViewalloc]initWithFrame:self.view.bounds];

//绑定SCNView的session

_arSCNView.session=self.arSession;

//自适应环境光照度,过渡更平滑

_arSCNView.automaticallyUpdatesLighting=YES;

//初始化节点,

[self initNode];

return_arSCNView;

}

2) ARSession通过管理ARSessionConfiguration实现场景的追踪并且返回一个ARFrame

- (ARSession*)arSession

{

if(_arSession!=nil)

{

return_arSession;

}

_arSession= [[ARSessionalloc]init];

return_arSession;

}

3) ARSessionConfiguration(会话追踪配置)主要目的就是负责追踪相机在3D世界中的位置以及一些特征场景的捕捉,需要配置一些参数

- (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 =        [[ARWorldTrackingSessionConfigurationalloc]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;

}

4) SCNScene是AR场景中的场景,场景中是由许多SCNNode节点组成,SCNNode是一个个3D模型。

例如我们这个例子中需要用到的节点有太阳、地球、月球,可以new三个SCNNode

_sunNode = [SCNNodenew];

_sunNode.geometry= [SCNSpheresphereWithRadius:2.5];

为了使太阳更加逼真,我们需要给sunNode增加纹理

//太阳贴图

_sunNode.geometry.firstMaterial.multiply.contents=@"art.scnassets/earth/sun.jpg";

_sunNode.geometry.firstMaterial.diffuse.contents=@"art.scnassets/earth/sun.jpg";

_sunNode.geometry.firstMaterial.multiply.intensity=0.5;

_sunNode.geometry.firstMaterial.lightingModelName=SCNLightingModelConstant;

_sunNode.geometry.firstMaterial.multiply.wrapS=

_sunNode.geometry.firstMaterial.diffuse.wrapS=

_sunNode.geometry.firstMaterial.multiply.wrapT=

_sunNode.geometry.firstMaterial.diffuse.wrapT=SCNWrapModeRepeat;

同时地球,月球都同太阳的创建方法。接下来我们将sunNode节点添加到Scene中


//设置Node的三维坐标

[_sunNode setPosition:SCNVector3Make(0,5, -20)];

//将sunNode节点添加到scene中

[self.arSCNView.scene.rootNodeaddChildNode:_sunNode];

5) 初始化工作做好之后,接下来开启场景捕捉

//开启AR会话,相机开始捕捉

[self.arSessionrunWithConfiguration:self.arSessionConfiguration];

6) 创建工作基本完成,接下来就是如何让这些模型动起来了,动画效果会在下一章讲解。

代码实现:https://github.com/miliPolo/ARSolarPlay

工程已被收录在Awesome ARKit中,里面有很多好玩有趣的AR小游戏供大家学习。

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