第一:什么是AR

• 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR, 將2D或者3D的元素添加到相機(jī)的實(shí)時(shí)視圖中, 就好像 這些元素居住在現(xiàn)實(shí)世界中;
• ARKit結(jié)合了設(shè)備運(yùn)動(dòng)跟蹤，相機(jī)場(chǎng)景拍攝，高級(jí)場(chǎng)景處理和顯示，簡(jiǎn)化了AR體驗(yàn)的任務(wù),這是官方的解釋: 就是讓虛擬內(nèi)容是真實(shí)世界的一部分的錯(cuò)覺。

第二:開發(fā)AR

• 首先要開發(fā)AR, 需要具備A9以上的芯片設(shè)備，iPhone6S以上。
  如果app是以AR開發(fā)為主的:請(qǐng)使用應(yīng)用程序Info.plist中ARKit的UIRequiredDeviceCapabilities部分中的鍵。
  如果增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是應(yīng)用程序的輔助功能，使用isSupported 來判斷是否支持設(shè)備。
• 其次要理解一個(gè)概念: 在所有AR體驗(yàn)中，ARKit使用坐標(biāo)系，遵循：y軸向上，z軸指向觀察者，x軸指向觀看者的右側(cè)。右手系坐標(biāo)原則:
  vy6F7b.jpg
  
  這里有篇文章寫的很好 關(guān)于MAC, IOS的坐標(biāo)系。

創(chuàng)建工程

選擇AR.png

WX20171018-180443@2x.png

• SceneKit: SceneKit底層實(shí)現(xiàn)使用Metal和OpenGL, 蘋果這個(gè)封裝狂魔封裝起來的一套高性能3D圖形框架；

• SpeiteKit: SpeiteKit是Ios7引入的一套主要開發(fā)2D游戲的框架, 通過支持自定義OpenGL ES著色器和照明,可以與SceneKit集成；

• Metal: Metal是一套直接訪問圖形處理單元(GPU)編程的高效框架, 非常底層, 接近Metal(金屬板了)；

最后點(diǎn)擊next創(chuàng)建好工程：

運(yùn)行后會(huì)通過攝像機(jī)看到有一個(gè)3D的立體模型出現(xiàn)在眼前, 再看代碼：

class ViewController: UIViewController, ARSCNViewDelegate {//VC遵循ARSCNView代理
    @IBOutlet var sceneView: ARSCNView! 
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        // Set the view's delegate
        sceneView.delegate = self
        
        //Show statistics such as fps and timing information
        sceneView.showsStatistics = true
        
        // Create a new scene
        let scene = SCNScene(named: "art.scnassets/ship.scn")!
        
        // Set the scene to the view
        sceneView.scene = scene
    }
    
    override func viewWillAppear(_ animated: Bool) {
        super.viewWillAppear(animated)
        
        // Create a session configuration
        let configuration = ARWorldTrackingConfiguration()
        
        
        // Run the view's session
        sceneView.session.run(configuration)
    }
    
    override func viewWillDisappear(_ animated: Bool) {
        super.viewWillDisappear(animated)
        
        // Pause the view's session
        sceneView.session.pause()
    }
    
    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
        // Release any cached data, images, etc that aren't in use.
    }
}

通過代碼了解一些基本概念。

• SCNView: 主要是顯示SceneKit的3D模型, 顯示3D場(chǎng)景，繼承自UIView； showsStatistics 是否顯示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù), 場(chǎng)景中最下面的綠條
• ARSCNView：將相機(jī)捕捉到的界面作為3D場(chǎng)景，繼承自SCNView
• ARSession：管理相機(jī)設(shè)備和AR體驗(yàn)所需要的處理的對(duì)象，包括從設(shè)備的運(yùn)動(dòng)感測(cè)硬件讀取數(shù)據(jù)，控制設(shè)備的內(nèi)置相機(jī)，以及對(duì)捕獲的相機(jī)圖像執(zhí)行圖像分析。會(huì)話綜合了所有這些結(jié)果，以建立設(shè)備居住的真實(shí)世界空間與模擬AR內(nèi)容的虛擬空間之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。簡(jiǎn)單來說調(diào)動(dòng)現(xiàn)實(shí)硬件， 結(jié)合虛擬軟件，建立關(guān)系。通過ARSCNView管理這個(gè)會(huì)話。
• ARCamera：被稱為照相機(jī)，通過照相機(jī)捕捉真實(shí)世界的圖像。被ARSession調(diào)用。
• SCNScene：就是在是視圖上所需要放置的場(chǎng)景, 萬物皆場(chǎng)景。是SCNView的屬性；
• SCNNode：稱為節(jié)點(diǎn)，場(chǎng)景是由無數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)組成， 他有自己的位置和坐標(biāo)系統(tǒng)，我們會(huì)把幾何模型， 燈光效果等添加到節(jié)點(diǎn)上， 又稱萬物皆節(jié)點(diǎn)。每一個(gè)Scene都有一個(gè)跟節(jié)點(diǎn)rootNode。
• ARConfiguration：AR會(huì)話配置的的抽象基類：它可以增加AR體驗(yàn)，設(shè)置了配置對(duì)象的屬性，并將配置傳遞給會(huì)話的方法。
  要運(yùn)行ARSession，首先創(chuàng)建一個(gè)具體的ARConfiguration子類的實(shí)例：
  ARKit包括以下具體配置類：
  ARWorldTrackingConfiguration
  提供高品質(zhì)的AR體驗(yàn)，使用后置攝像頭精確跟蹤設(shè)備的位置和方向，并允許平面檢測(cè)和打擊測(cè)試。
  AROrientationTrackingConfiguration
  提供使用后置攝像頭并僅跟蹤設(shè)備方向的基本AR體驗(yàn)。
  ARFaceTrackingConfiguration
  提供使用前置攝像頭并跟蹤用戶臉部的移動(dòng)和表情的AR體驗(yàn)。
  總結(jié)如下圖:
  
  A548B070-4849-43C4-9756-39CB182B8469.png

通過代碼和概念:可以總結(jié)啟動(dòng)AR的步驟:

1. 通過ARSCNView加載SCNScene場(chǎng)景;
2. SCNScene啟動(dòng)相機(jī)ARCamera捕捉現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景;
3. 捕捉場(chǎng)景后ARSCNView將場(chǎng)景數(shù)據(jù)傳遞給ARSession;
4. ARSession通過管理ARSessionConfiguration實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景追蹤;
5. 給ARSCNView的scene添加一個(gè)子節(jié)點(diǎn)（3D物體模型);

寫一個(gè)簡(jiǎn)單Demo, AR播放視頻

1. 給一個(gè)本地的視頻url：

override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        // Set the view's delegate
        sceneView.delegate = self
        
        sceneView.showsStatistics = false;
        
        //本地視頻URL
        let bundlePath = Bundle.main.url(forResource: "馴龍記.mp4", withExtension: nil)
        
        //首先創(chuàng)建一個(gè)創(chuàng)景:
        let scene = SCNScene()

        //創(chuàng)建一個(gè)平面的幾何
        let plane = SCNPlane.init(width: 0.664, height: 0.375);
        
        //初始一個(gè)渲染器
        let materials = SCNMaterial()
        
        //創(chuàng)建player
        let player = AVPlayer.init(url: bundlePath!)
        
        //渲染器擴(kuò)散接受內(nèi)容
        materials.diffuse.contents = player
        
        //設(shè)置渲染器
        plane.materials = [materials]
        
        //設(shè)置節(jié)點(diǎn)
        let node = SCNNode(geometry: plane)
        
        //節(jié)點(diǎn)位置
        node.position = SCNVector3(0, 0, -1.0)
        
        //設(shè)置根節(jié)點(diǎn)
        scene.rootNode.addChildNode(node);
        
        //播放
        player.play()
        
        sceneView.scene = scene
        
    }

完成

其中

node.position = SCNVector3(0, 0, -1.0)

坐標(biāo)z軸, 正值朝向觀察者, 負(fù)值是正面可以觀察到的;

渲染器接受到的內(nèi)容:

materials.diffuse.contents  = ?
//可以是一種顏色(NSColor，UIColor，CGcolorRef)
//可以是圖像(NSImage, UIImage, CGImageRef)
//可以是CALayer
//可以是路徑 (NSString or NSURL)
//可以是場(chǎng)景SKScene  SKTexture
 //可以是二維碼: AVCaptureDevice;( iOS 11以上)
//可以是AVPlayer;
//設(shè)置顏色的動(dòng)畫