ARKit 简介

苹果在AR一直布局VR，最近的苹果开发者大会上，果家终于放出大招：iOS移动端ARKit平台以及VR兼容新桌面操作系统macOS High Sierra。
增强现实（AugmentedReality，简称 AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。说起AR，其实它并不是第一次出现，不管在国内还是国外，好多大小公司都对AR有所涉猎，去年流行的Pokémon Go，阿里的AR红包，百度的AR地图…都是AR领域的重要应用。那么，相比之下，苹果放出的ARKit会有什么新意呢？
ARKit主要有三层核心技术技术：
第一层：快速稳定的世界定位 ，包括实时运算，运动定位，无需预设（软硬件）。

第二层：平面和边界感知 碰撞测试和光线估算，让虚拟内容和现实环境无缝衔接。

第三层，渲染,支持各种渲染制作工具，目标就是简单易用，和其它插件融合度好。

ARKit实战

在开发ARKit之前，需要准备相应的软硬件环境：
软件环境：macOS10.13 、 Xcode 9 ，相关软件可以到开发者官网下载。
硬件环境：iPhone或者iPad 的iOS11 beta版本。处理器A9及以上（6S机型及以上）

实现步骤

一个简单的AR场景实现所需要的技术和实现步骤如下：

1.多媒体捕捉现实图像：如摄像头
2.三维建模:3D立体模型
3.传感器追踪:主要追踪现实世界动态物体的六轴变化，这六轴分别是X、Y、Z轴位移及旋转。其中位移三轴决定物体的方位和大小，旋转三周决定物体显示的区域。
4.坐标识别及转换：3D模型显示在现实图像中不是单纯的frame坐标点，而是一个三维的矩阵坐标。这基本上也是学习AR最难的部分，好在ARKit帮助我们大大简化了这一过程。
4.除此之外，AR还可以与虚拟物体进行一些交互。

另外让开发者们惊喜的就是ARKit对 Unity3D和Unreal也是全线支持。我们来看看ARKit的架构图：

而ARKit的核心就是ARSession，下面我们将一步步实现一个简单的ARKit场景。

示例

1.打开Xcode9bete版本，新建一个工程，选择Augmented Reality APP(Xcode9新增),点击next。

2.在内容技术Content Technology选项中选择SceneKit。

ARKit提供了两种主要AR技术Content Technology 分别是：
Scenekit： 基于3D场景
SpriteKit：基于2D场景
3，然后系统就为我们新建了一个简单的项目和场景。接下来要准备你的三维模型，一般的Mesh低模都可以，推荐使用dae格式文件。如果你要准备自己的三维模型，只需要将素材等放到art.scnassets 文件夹即可。

代码不用做任何的修改，直接运行即可。

Scenekit示例

#import "ViewController.h" 
 
@interface ViewController () <ARSCNViewDelegate> 
 
//ARKit框架中用于3D显示的预览视图 
@property (nonatomic, strong) IBOutlet ARSCNView *sceneView; 
 
@end 
 
 
@implementation ViewController 
 
- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
 
    // Set the view's delegate 
    //设置代理 
    self.sceneView.delegate = self; 
 
    // Show statistics such as fps and timing information 
    //ARKit统计信息 
    self.sceneView.showsStatistics = YES; 
 
    // Create a new scene 
    //使用模型创建节点（scn格式文件是一个基于3D建模的文件，使用3DMax软件可以创建，这里系统有一个默认的3D飞机） 
    SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"art.scnassets/ship.scn"]; 
 
    // Set the scene to the view 
    //设置ARKit的场景为SceneKit的当前场景（SCNScene是Scenekit中的场景，类似于UIView） 
    self.sceneView.scene = scene; 
} 
 
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated { 
    [super viewWillAppear:animated]; 
 
    // Create a session configuration 
    //创建一个追踪设备配置（ARWorldTrackingSessionConfiguration主要负责传感器追踪手机的移动和旋转） 
    ARWorldTrackingSessionConfiguration *configuration = [ARWorldTrackingSessionConfiguration new]; 
 
    // Run the view's session 
    // 开始启动ARSession会话（启动AR） 
    [self.sceneView.session runWithConfiguration:configuration]; 
} 
 
- (void)viewWillDisappear:(BOOL)animated { 
    [super viewWillDisappear:animated]; 
 
    // Pause the view's session 
    // 暂停ARSession会话 
    [self.sceneView.session pause]; 
} 
 
- (void)didReceiveMemoryWarning { 
    [super didReceiveMemoryWarning]; 
    // Release any cached data, images, etc that aren't in use. 
}

SpriteKit示例

当然，也可以使用SpriteKit做2D的场景。在新建项目的时候直接选择SpriteKit即可。

#import "ViewController.h" 
#import "Scene.h" 
 
@interface ViewController () <ARSKViewDelegate> 
 
//ARSKView是ARKit框架中负责展示2D AR的预览视图 
@property (nonatomic, strong) IBOutlet ARSKView *sceneView; 
 
@end 
 
 
@implementation ViewController 
 
- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
 
    // Set the view's delegate 
    //设置场景视图代理 
    self.sceneView.delegate = self; 
 
    // Show statistics such as fps and node count 
 
    //显示帧率 
    self.sceneView.showsFPS = YES; 
    //显示界面节点（游戏开发中，一个角色对应一个节点） 
    self.sceneView.showsNodeCount = YES; 
 
    // Load the SKScene from 'Scene.sks' 
    //加载2D场景（2D是平面的） 
    Scene *scene = (Scene *)[SKScene nodeWithFileNamed:@"Scene"]; 
 
    // Present the scene 
    //AR预览视图展现场景（这一点与3D视图加载有区别） 
    [self.sceneView presentScene:scene]; 
} 
 
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated { 
    [super viewWillAppear:animated]; 
 
    // Create a session configuration 
    //创建设备追踪设置 
    ARWorldTrackingSessionConfiguration *configuration = [ARWorldTrackingSessionConfiguration new]; 
 
    // Run the view's session 
 
    //开始启动AR 
    [self.sceneView.session runWithConfiguration:configuration]; 
} 
 
- (void)viewWillDisappear:(BOOL)animated { 
    [super viewWillDisappear:animated]; 
 
    // Pause the view's session 
    [self.sceneView.session pause]; 
} 
 
- (void)didReceiveMemoryWarning { 
    [super didReceiveMemoryWarning]; 
    // Release any cached data, images, etc that aren't in use. 
} 
 
#pragma mark - ARSKViewDelegate 
 
 
//点击界面会调用，类似于touch begin方法  anchor是2D坐标的瞄点 
- (SKNode *)view:(ARSKView *)view nodeForAnchor:(ARAnchor *)anchor { 
    // Create and configure a node for the anchor added to the view's session. 
 
    //创建节点（节点可以理解为AR将要展示的2D图像） 
    SKLabelNode *labelNode = [SKLabelNode labelNodeWithText:@"

修改模型

在苹果的例子中，已经给我们提供了相关的模型，这里主要讲怎么替换例子的模型。我们可以在TurboSquid网站上下载dae格式的3d模型。

然后选择广告牌点击下载即可，然后我们解压free_billboard_3ds文件，得到如下图片：

接下来将“pict1.jpg”和“pict2.jpg”替换我们所准备好的图片。

Xcode默认的AR项目自带了一个3D模型，我们需要用我们刚创建的模型替换它。查看我们的Project Navigator，找到一个名为art.scnassets的文件夹。

选择“ship.scn”和“texture.png”，然后删除。按住Control键，选择“art.scnassets”文件夹。然后选择“Add Files to art.scnassets”。

接下来，我们需要对模型的位置等信息进行设置。点击下面的截图中的红色箭头指向的小图标。

我们可以手动输入一些值来改变坐标系：

Position x：0.255 y： – 57 z：-87

Scale x：0.09 y：0.09 z：0.09

当我们修改了系统模型之后，需要修改相应的代码，VC的修改的地方如下：

 SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"art.scnassets/ship.scn"];

改成你对应的模型即可。