ARKit从入门到精通(4)-ARKit全框架API大全
2017-11-06 12:09
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1.1-ARKit框架简介
1.2-ARAnchor
1.3-ARCamera
1.4-ARError
1.5-ARFrame
1.6-ARHitTestResult
1.7-ARLightEstimate
1.8-ARPlaneAnchor
1.9-ARPointCloud
1.10-ARSCNView
1.11-ARSession
1.12-ARSessionConfiguration
1.13-ARSKView
本篇主要翻译自苹果官方文档,适当加上一些笔者的见解
ARKit框架类图
0501.png
ARFrame表示的也是物体的位置和方向,但是ARFrame通常表示的是AR相机的位置和方向以及追踪相机的时间,还可以捕捉相机的帧图片
也就是说ARFrame用于捕捉相机的移动,其他虚拟物体用ARAnchor
该类非常重要,且API较多,将在后续小节介绍
锚点只是一个位置
该类非常重要,且API较多,将在后续小节介绍
该类是整个ARKit框架中唯一两个有代理的类其中之一
该类非常重要,且API较多,将在后续小节介绍
该类是整个ARKit框架中唯一两个有代理的类其中之一
注意:该类还有一个子类:ARWorldTrackingSessionConfiguration,它们在同一个API文件中
//追踪对其方式,这个决定了会话的参考坐标系(参照物)
typedef NS_ENUM(NSInteger, ARWorldAlignment) {
/* 相机位置 vector (0, -1, 0) /
ARWorldAlignmentGravity,
} NS_SWIFT_NAME(ARSessionConfiguration.WorldAlignment);
/
侦查类型
*/
API_AVAILABLE(ios(11.0)) API_UNAVAILABLE(macos, watchos, tvos)
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, ARPlaneDetection) {
/ 不侦查. */
ARPlaneDetectionNone = 0,
} NS_SWIFT_NAME(ARWorldTrackingSessionConfiguration.PlaneDetection);
1.1-ARKit框架简介
1.2-ARAnchor
1.3-ARCamera
1.4-ARError
1.5-ARFrame
1.6-ARHitTestResult
1.7-ARLightEstimate
1.8-ARPlaneAnchor
1.9-ARPointCloud
1.10-ARSCNView
1.11-ARSession
1.12-ARSessionConfiguration
1.13-ARSKView
1.1-ARKit框架简介
再上一小节中,相信大家已经对<ARKit>框架的使用及原理有了一个全局的认识,为了能够更加深入的研究学习
ARKit技术,所以笔者本小节主要介绍
<ARKit>框架中所有的API
本篇主要翻译自苹果官方文档,适当加上一些笔者的见解
ARKit框架类图
0501.png
1.2-ARAnchor
ARAnchor表示一个物体在3D空间的位置和方向(ARAnchor通常称为物体的3D锚点,有点像UIKit框架中CALayer的Anchor)ARFrame表示的也是物体的位置和方向,但是ARFrame通常表示的是AR相机的位置和方向以及追踪相机的时间,还可以捕捉相机的帧图片
也就是说ARFrame用于捕捉相机的移动,其他虚拟物体用ARAnchor
@interface ARAnchor : NSObject <NSCopying> /** 标识符 */ @property (nonatomic, readonly) NSUUID *identifier; /** 锚点的旋转变换矩阵,定义了锚点的旋转、位置、缩放。是一个4x4的矩阵(读者可以自行科普什么叫4x4矩阵) */ @property (nonatomic, readonly) matrix_float4x4 transform; /** 构造方法,一般我们无需构造。因为添加一个3D物体时ARKit会有代理告知我们物体的锚点 */ - (instancetype)initWithTransform:(matrix_float4x4)transform; @end
1.3-ARCamera
*AR相机,该类API较多,并且理解比较困难,将会在后续小节单独介绍该类非常重要,且API较多,将在后续小节介绍
1.4-ARError
ARError是一个描述ARKit错误的类,这个错误来源于几个方面,例如设备不支持,或者当相机常驻后台时ARSession会断开等问题//作用域,一般会表示是哪一个类出现问题 NSString *const ARErrorDomain; //错误码描述 100:不支持会话追踪配置,主线由于A9芯片以下的机型会报错 101:失活状态 102:传感器故障 200:追踪失败 typedef NS_ERROR_ENUM(ARErrorDomain, ARErrorCode) { /** Unsupported session configuration. */ ARErrorCodeUnsupportedConfiguration = 100, /** A sensor required to run the session is not available. */ ARErrorCodeSensorUnavailable = 101, /** A sensor failed to provide the required input. */ ARErrorCodeSensorFailed = 102, /** World tracking has encountered a fatal error. */ ARErrorCodeWorldTrackingFailed = 200, };
1.5-ARFrame
ARFrame主要是追踪相机当前的状态,这个状态不仅仅只是位置,还有图像帧及时间等参数@interface ARFrame : NSObject <NSCopying> /** 时间戳. */ @property (nonatomic, readonly) NSTimeInterval timestamp; /** 缓冲区图像帧 */ @property (nonatomic, readonly) CVPixelBufferRef capturedImage; /** 相机(表示这个ARFrame是哪一个相机的,iPhone7plus有两个摄像机) */ @property (nonatomic, copy, readonly) ARCamera *camera; /** 返回当前相机捕捉到的锚点数据(当一个3D虚拟模型加入到ARKit中时,锚点值得就是这个模型在AR中的位置) */ @property (nonatomic, copy, readonly) NSArray<ARAnchor *> *anchors; /** 灯光,详情可见本章节ARLightEstimate类介绍(指的是灯光强度 一般是0-2000,系统默认1000) */ @property (nonatomic, copy, nullable, readonly) ARLightEstimate *lightEstimate; /** 特征点(应该是捕捉平地或者人脸的,比较苹果有自带的人脸识别功能) */ @property (nonatomic, nullable, readonly) ARPointCloud *rawFeaturePoints; /** 根据2D坐标点搜索3D模型,这个方法通常用于,当我们在手机屏幕点击某一个点的时候,可以捕捉到这一个点所在的3D模型的位置,至于为什么是一个数组非常好理解。手机屏幕一个是长方形,这是一个二维空间。而相机捕捉到的是一个由这个二维空间射出去的长方体,我们点击屏幕一个点可以理解为在这个长方体的边缘射出一条线,这一条线上可能会有多个3D物体模型 point:2D坐标点(手机屏幕某一点) ARHitTestResultType:捕捉类型 点还是面 (NSArray<ARHitTestResult *> *):追踪结果数组 详情见本章节ARHitTestResult类介绍 */ - (NSArray<ARHitTestResult *> *)hitTest:(CGPoint)point types:(ARHitTestResultType)types; /** 相机窗口的的坐标变换(可用于相机横竖屏的旋转适配) */ - (CGAffineTransform)displayTransformWithViewportSize:(CGSize)viewportSize orientation:(UIInterfaceOrientation)orientation; @end
1.6-ARHitTestResult
ARHitTestResult:点击回调结果,这个类主要用于虚拟增强现实技术(AR技术)中现实世界与3D场景中虚拟物体的交互。 比如我们在相机中移动。拖拽3D虚拟物体,都可以通过这个类来获取ARKit所捕捉的结果//捕捉类型枚举 typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, ARHitTestResultType) { /** 点. */ ARHitTestResultTypeFeaturePoint = (1 << 0), /** 水平面 y为0. */ ARHitTestResultTypeEstimatedHorizontalPlane = (1 << 1), /** 已结存在的平面. */ ARHitTestResultTypeExistingPlane = (1 << 3), /** 已结存在的锚点和平面. */ ARHitTestResultTypeExistingPlaneUsingExtent = (1 << 4), } NS_SWIFT_NAME(ARHitTestResult.ResultType); /** 捕捉类型 */ @property (nonatomic, readonly) ARHitTestResultType type; /** 3D虚拟物体与相机的距离(单位:米) */ @property (nonatomic, readonly) CGFloat distance; /** 本地坐标矩阵(世界坐标指的是相机为场景原点的坐标,而每一个3D物体自身有一个场景,本地坐标就是相对于这个场景的坐标)类似于frame和bounds的区别 */ @property (nonatomic, readonly) matrix_float4x4 localTransform; /** 世界坐标矩阵 */ @property (nonatomic, readonly) matrix_float4x4 worldTransform; /** 锚点(3D虚拟物体,在虚拟世界有一个位置,这个位置参数是SceneKit中的SCNVector3:三维矢量),而锚点anchor是这个物体在AR现实场景中的位置,是一个4x4的矩阵 */ @property (nonatomic, strong, nullable, readonly) ARAnchor *anchor; @end
1.7-ARLightEstimate
ARLightEstimate是一个灯光效果,它可以让你的AR场景看起来更加的好@interface ARLightEstimate : NSObject <NSCopying> /** 灯光强度 范围0-2000 默认1000 */ @property (nonatomic, readonly) CGFloat ambientIntensity; @end
1.8-ARPlaneAnchor
ARPlaneAnchor是ARAnchor的子类,笔者称之为平地锚点。ARKit能够自动识别平地,并且会默认添加一个锚点到场景中,当然要想看到真实世界中的平地效果,需要我们自己使用SCNNode来渲染这个锚点锚点只是一个位置
/** 平地类型,目前只有一个,就是水平面 */ @property (nonatomic, readonly) ARPlaneAnchorAlignment alignment; /** 3轴矢量结构体,表示平地的中心点 x/y/z */ @property (nonatomic, readonly) vector_float3 center; /** 3轴矢量结构体,表示平地的大小(宽度和高度) x/y/z */ @property (nonatomic, readonly) vector_float3 extent; @end
1.9-ARPointCloud
ARPointCloud:点状渲染云,主要用于渲染场景@interface ARPointCloud : NSObject <NSCopying> /** 点的数量 */ @property (nonatomic, readonly) NSUInteger count; /** 每一个点的位置的集合(结构体带*表示的是结构体数组) */ @property (nonatomic, readonly) const vector_float3 *points; @end
1.10-ARSCNView
AR视图,在第一小节笔者介绍过,ARKit支持3D的AR场景和2D的AR场景,ARSCNView是3D的AR场景视图该类非常重要,且API较多,将在后续小节介绍
该类是整个ARKit框架中唯一两个有代理的类其中之一
1.11-ARSession
AR会话,它的作用已经在前面小节中介绍,这里不再累述该类非常重要,且API较多,将在后续小节介绍
该类是整个ARKit框架中唯一两个有代理的类其中之一
1.12-ARSessionConfiguration
ARSessionConfiguration会话追踪配置,主要就是追踪相机的配置注意:该类还有一个子类:ARWorldTrackingSessionConfiguration,它们在同一个API文件中
//会话追踪配置类 @interface ARSessionConfiguration : NSObject <NSCopying> /** 当前设备是否支持,一般A9芯片以下设备不支持 */ @property(class, nonatomic, readonly) BOOL isSupported; /** 会话的对其方式,这里的对其指的是3D世界的坐标。枚举值见下方 */ @property (nonatomic, readwrite) ARWorldAlignment worldAlignment; /** 是否需要自适应灯光效果,默认是YES */ @property (nonatomic, readwrite, getter=isLightEstimationEnabled) BOOL lightEstimationEnabled; @end //世界会话追踪配置,苹果建议我们使用这个类,这个子类只有一个属性,也就是可以帮助我们追踪相机捕捉到的平地 @interface ARWorldTrackingSessionConfiguration : ARSessionConfiguration /** 侦查类型。枚举值见下方(默认侦查平地) */ @property (nonatomic, readwrite) ARPlaneDetection planeDetection; @end
//追踪对其方式,这个决定了会话的参考坐标系(参照物)
typedef NS_ENUM(NSInteger, ARWorldAlignment) {
/* 相机位置 vector (0, -1, 0) /
ARWorldAlignmentGravity,
/** 相机位置及方向. vector (0, -1, 0) heading :(0, 0, -1) */ ARWorldAlignmentGravityAndHeading, /** 相机方向. */ ARWorldAlignmentCamera
} NS_SWIFT_NAME(ARSessionConfiguration.WorldAlignment);
/
侦查类型
*/
API_AVAILABLE(ios(11.0)) API_UNAVAILABLE(macos, watchos, tvos)
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, ARPlaneDetection) {
/ 不侦查. */
ARPlaneDetectionNone = 0,
/** 平地侦查 */ ARPlaneDetectionHorizontal = (1 << 0),
} NS_SWIFT_NAME(ARWorldTrackingSessionConfiguration.PlaneDetection);
1.13-ARSKView
ARSKView也是AR视图,只不过他是2D的,由于2D比3D简单很多,并且ARSKView基本与ARSCNView类似,所以这里不做重复介绍。详细内容可参考ARSCNView相关文章推荐
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