良心教程：用户交互的黑科技ARKit

开发环境

Xcode9, 使用语言Swift4

目的

本教程旨在帮助您通过构建ARKit演 示应 用程序来熟悉使 用SceneKit的ARKit的基础知识。

 

现在是时候弄湿你的脚了，你看到建立一个ARKit应用程序的过程，让你通过你的设备与AR世界互动。

本教程的全部想法是通过构建应用程序来学习该技术及其API。通过这个过程，您将了解ARKit如何在真实设备中工作，与您创建3D对象进行交互。

先决条件

本教程建议您深入了解iOS开发的基础知识。这是一个中级教程。您还需要Xcode 9或更高版本。

要测试您的ARKit应用程序，您将需要一个Apple的ARKit兼容设备，它们是具有Apple A9处理器或更高版本的设备。

现在你有一切都准备好了，你适应了。我们来吧！以下是我将走过的事情：

为ARKit应用程序创建新项目

设置ARKit SceneKit视图

使用View Controller连接ARSCNView连接

IBOutlet配置ARSCNView会话

允许相机使用

将3D对象添加到ARSCNView

将手势识别器添加到ARSCNView

从ARSCNView中删除对象将多个对象添加到

ARSCNView

创建新项目

打开Xcode。在Xcode菜单中，选择文件>新建>项目...选择单一视图应用程序，然后按next。Xcode具有ARKit模板，但实际上，您只需使用单 一视图应用程序模板来构建AR应用程序。

您可以为您的项目命名任何您想要的。我命名我的项目ARKitDemo。然后按next创建新项目。

设置ARKit SceneKit视图

现在打开Main.storyboard。在对像库中查看ARKit SceneKit视图。将ARKit SceneKit视图拖动到View Controller上。

然后给出您的ARKit SceneKit View约束以填充整个View Controller。它应该看起来像这样：

酷！这个ARKit SceneKit视图是我们将用增强现实显示SceneKit内容的地方。

连接IBOutlet

我们仍然在Main.storyboard文件。进入工具栏，打开助手编辑器。在ViewController.swift文件顶部添加导入语句以导入ARKit：

从ARKit SceneKit视图拖动到该ViewController.swift文件。当提示时，命名IBOutlet sceneView 。随意删除该didReceiveMemoryWarning() 方法。我们在本教程中不需要它。

配置ARSCNView会话

我们希望我们的应用程序通过相机镜头开始探索世界，并开始检测我们周围的环境。这是一个非常疯狂的技术，如果你想到它。苹果已经为开发人员提供了增强的现实，而无需从头开发整个技术。感谢苹果为ARKit祝福我们。

好的。现在是配置ARKit SceneKit视图的时候了。将以下代码插入到ViewController类中：

在该 viewWillAppear(_:) 方法中，我们初始化了一个名为AR 的配置

ARWorldTrackingConfiguration 。这是一个运行世界跟踪的配置。

但等等，什么是世界跟踪？根据苹果的文档：

> 世界跟踪配置跟踪设备的方向和位置。它还可以通过设备的相机检测现实世界的表面。

现在我们设置sceneView的AR会话来运行刚刚初始化的配置。AR会话管理视图内容的运动跟

踪和摄像机图像处理。

现在添加另一种方法 ViewController

在该 viewWillDisappear(_: )方法中，我们只需告诉我们的AR会话，停止跟踪视图内容的运动和处理图像。

允许相机使用

现在我们可以运行我们的应用程序，我们需要通知我们的用户，我们将利用他们的设备的相机

增强现实。这是自iOS 10发布以来的一个要求。因此，打开Info.plist。右键单击空白区域，然

后选择添加行。设置隐私密钥- 相机使用说明。设置增值现实的价值。

在继续之前，让我们确保您一切正确设置到此为止。

拿出你的设备。挂在你的Mac上 在Xcode上构建并运行该项目。应用程序应该提示您允许相机访问。点击确定。

现在你应该可以看到你的相机的视图。

我们已经配置了sceneView的会话来运行世界跟踪配置。现在是激动人心的时刻。增强现实！

将3D对象添加到ARSCNView

时机已到。我们一直在等待的那一刻。

不用多说，让我们增加现实。我们要开始添加一个框。将以下代码插入到 ViewController中：

我们首先创建一个盒子形状。1= 1米。

之后，我们创建一个节点。节点表示3D空间中对象的位置和坐标。节点本身没有可见的内容。

我们可以通过给它一个形状来给节点一个可见的内容。我们通过将节点的几何设置为框来实现。

之后，我们给我们的节点一个位置。这个位置是相对于相机。正面x在右边。负x在左边。积极的y是up。负y是关闭的。正z向后。负z是向前的。

然后我们创建一个场景。这是要在视图中显示的SceneKit场景。然后我们将盒子节点添加到场景的根节点。场景中的根节点定义了由SceneKit呈现的现实世界的坐标系。

基本上，现在我们的场景有一个盒子。盒子以设备的相机为中心。相对于相机是向前0.20米。

最后，我们设置sceneView的场景来显示我们刚创建的场景。

现在宣告addBox()在viewDidLoad()：

构建并运行应用程序 你应该可以看到一个浮动框！

您也 addBox() 可以简单地重构：

单独封装一些组件更容易。

好的。现在是添加手势的时候了。

将手势识别器添加到ARSCNView

在addBox()方法之下，添加以下代码：

在这里，我们初始化点击手势识别器，目标设置为ViewController，动作选择器设置为

didTap(withGestureRecognizer:) 回调函数。然后我们将tap手势识别器添加到sceneView中。

现在是时候用点击手势识别器的回调函数来做某事了。

从ARSCNView中删除对象

在 ViewController.swift 文件中插入以下方法：

在这里，我们创建了一个 

didTap(withGestureRecognizer:) 方法。我们检索用户相对于sceneView的点击位置，并进行󰀉测试，看看我们是否点击任何节点。

之后，我们安全地从我们的第一个节点展开 hitTestResults 。如果结果至少包含一个节点，我们将删除从其父节点点击的第一个节点。

在我们测试对象删除之前，请更新viewDidLoad() 方法以添加对该方法的调用

addTapGestureToSceneView()：

现在，如果您构建并运行󰀉项目，您应该可以点击框节点并将其从场景视图中删除。

看起来我们回到了一个。

好。现在是添加多个对象的时候了。

将多个对象添加到ARSCNView

现在我们的盒子有点孤独。我们给盒子一些盒子。我们将从特征点的检测中添加对象。

那么什么是功能点？

根据苹果，这里是一个特征点的定义：

> 由ARKit自动识别的点是连续表面的一部分，但没有相应的锚点。

它基本上是现实世界对象表面上的检测点。所以回到执行添加框。在我们这样做之前，让我们

在 ViewController 课程结尾创建一个扩展名

这个扩展基本上将矩阵转换成 float3 。它给出了矩阵中的x，y和z。

另外，我们需要修改 addBox() 如下

我们基本上添加了初始化 addBox() 函数的参数。我们还给出了默认参数值。这意味着我们可以调用， addBox() 而不必像其中一样指定x，y和z坐标 viewDidLoad() 。

酷。

现在我们需要修改 didTap(withGestureRecognizer:) 方法。如果有一个对象可以检测到，我们要添加一个对像到特征点。

所以在我们的 guard let 声明和我们的 return 声明之前。添加以下代码

首先，我们执行一个命中测试，类似于我们第一次测试。除此之外，我们.featurePoint为types

参数指定一个结果类型。该types参数要求命中测试搜索通过AR会话处理相机图像检测到的真实世界对像或曲面。结果类型有很多种类型。但是，我们将仅关注本教程中的特征。

特征点的测试后，我们可以安全地展开第一个测试结果。这很重要，因为可能并不总是有一个特点。ARKit可能并不总是能够检测现实世界中的真实世界对像或表面。

如果第一个命中测试结果可以安全地展开，那么我们将类型的矩阵转换matrix_float4x4为float3。

这是可能的，因为我们之前创建的扩展。这很方便地给出了我们感兴趣的x，y和z真实世界坐标。

然后，在点击检测到的特征点时，x，y和z添加一个新框。

你的 didTap(withGestureRecognizer:) 方法应该是这样的

构建并运行您的项目。除了以前做过的一切，您现在应该可以在功能点上添加一个框。

是不是意犹未尽呢？不用担心，良心教程第二弹，教你如何成为技术大神——

↓↓↓

我们致力于iOS技术分享，搭建和谐的知识交流平台，让匠心精神传播给更多的小伙伴。

点击“阅读原文”即可加入专属学习群。