ARKit 初体验

　　ARKIT是苹果公司在今年发布的一个AR开发包，用于现有的IOS设备，是的，就是用在手机或者平板上，类似于pokemon go的效果。看了下演示视屏，嗯，看起来很厉害。

 

　　对于一个资深软粉，居然被要求研究它，尽管不情愿，还是得去看看。

 

　　先花半天时间熟悉下swift，再去苹果开发者中心看看arkit的文档。接着MacBook和ipad pro也到了（请注意！ ARKIT 理论上支持现有的所有IOS设备，但是，要进行平面解析以及位置追踪的话，处理器必须是A9及更快）。将它们的系统都升级到最新（MacOS10.12.6和IOS 11 beta），安装xcode 9beta，安装Unity 2017，开发环境就弄好了。你问我为什么要安装Unity2017 ？ 因为Unity 也可以用于ARKit的开发。

 

　　废话说完了，下面正是进入开发阶段。

 

　　首先打开Xcode，新建一个项目（不知道IOS Developer 们是不是叫新建项目） ， 选择IOS项目，选择Augmented Reality APP 模版，next，输入你的项目名称 next，create。一个基本的AR应用就建好了，可以先用真机调试下，看能不能运行，如果不能运行的话，那我也没办法。

　　

　　下面转到ARKit开发文档页面，看看它到底是个什么情况。在First Steps 有两项：

• Understanding Augmented Reality
•  ARSession

建议不知道或者不太知道AR的朋友戳进去Understanding下。

　　ARSession在ARKIT中是一个非常重要的API，它搭建了整个AR世界以及摄像头管理。我们点进去可以看到一个run方法，它的作用可以理解为调用了该方法就开始加载ar世界了。它的参数是一个ARSessionConfiguration，从名字可以看出这是一个决定ARKit如何运行的类，它还有一个子类ARWorldTrackingSessionConfiguration，以后我们要用到的也大多是它的子类。出了run方法外，它还有一个pause方法，顾名思义就是暂停的意思。它还有add和remove方法，用于添加和移除描点，关于描点后面会讲到。属性currentFrame获取当前帧，类型是ARFrame。

 

　　接下来看看ARWorldTrackingSessionConfiguration，它的作用就是能让你的AR应用拥有6个自由度（不知道什么是自由度的请使用搜索引擎），它有一个PlaneDetection属性，如果要检测真实世界中的平面的话，请将它设为horizontal，isLightEstimationEnabled属性为自动光照，建议true。

 

　　接下来看看另外一个非常重要的东西：ARSCNView，它继承自SCNView，SCNView则是用于SceneKit的显示，SceneKit是苹果公司收购的一个游戏引擎。简而言之，AR程序中真实世界部分由ARSession提供，虚拟部分由ARSCNViwe提供（如果在Unity下开发，虚拟部分则由Unity提供，其它游戏引擎同理）。　　ARSCNView有一个Session属性，就是上面讲的ARSession，还有一个scene属性，scene属性是一个场景，可以理解为整个虚拟世界就是一个scene，scene由无数node组成，关于scene的详细理解请阅读SceneKit文档。

 

　　下面讲讲比较重要的平面检测以及Node添加，前面说过要实现平面检测必须将planedetection设置为水平，然后通过 

func renderer(_ renderer: SCNSceneRenderer, didAdd node: SCNNode, for anchor: ARAnchor) 事件（这是叫事件么？）来获取到识别的平面，这里由一个ARAnchor类型的参数，它就是获取到的平面的锚点，它包含了获取平面的坐标，可以通过这样来添加一个物体到这个平面上：

　　　　 let plane=SCNBox(width: CGFloat(arPlaneAnchor.extent.x), height: 0.0, length: CGFloat(arPlaneAnchor.extent.z), chamferRadius: 0);
        plane.firstMaterial?.diffuse.contents=UIColor.red;
        let pnode=SCNNode(geometry: plane);
        pnode.position=SCNVector3Make(arPlaneAnchor.center.x, 0, arPlaneAnchor.center.z);
        node.addChildNode(pnode);

以上代码添加了一个和检测到的平面等大，高度为0，颜色为红色的平面，因为检测到的平面是看不到的，需要我们添加一个东西来标示。请仔细阅读以上代码。

除了添加一个物体到平面上，还可以进行和平面的碰撞检测，相信做游戏的朋友不会陌生。ARSCNVi 额外提供了一个hittest方法，传入参数是一个CGPoint和hittesttype，CGPoint也就是一个二维世界的点，也就是屏幕上的一个点；type有单点（也就是相机中的任何一个地方，遗憾的是返回的结果没有什么参考价值，都是错的），有边界平面和无边界的平面（二者的区别应该很好理解）。返回值是一个ARHittestResult，它有distance，worldtransform，localtransform，分别对应距离，世界坐标和本地坐标，关于世界坐标和本地坐标请自行了解。

 

　　一个最简单的AR应用基本就完成了 ， 不过现在看来也没有其它更复杂的操作了。总体而言，ARKIt的开发难度是很低的，毕竟我这种渣渣接触几天就弄懂了。效果来说，位置追踪做得相当不错，几乎没有抖动和漂移的现象，平面解析还是能用的，不过也就是能用的水平，速度慢，边界不准，有时候根本检测不出。不过鉴于只有一个摄像头，能作出这样的效果还是很不错了，遗憾的是只能检测水平平面，并不能检测垂直平面。

 

　　期待更好的技术出现。