100 行代码写一个手机AR

本节学习目标

学习如何使用SceneKit框架高效开发AR项目

先来看两个效果视频

Scenekit_17.gif

Scenekit_16.gif

使用技术

苹果亲儿子 SceneKit 3D框架

话不多说直接上干活

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实现思路

第一步 - 摄像头捕捉生活场景
第二步 - 使用SceneKit 框架加载3D 模型文件
第三步 - 使用重力感应类获取手机旋转角度,模型中的视角位置

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代码实现部分

• 第一步 - 通过照相机捕捉现实生活中的场景,这个想必iOS 开发者都很熟悉,我就简单的说一下

使用的框架AVFoundation

Step-1.实现两个协议
1.AVCaptureMetadataOutputObjectsDelegate
2.UINavigationControllerDelegate

Step-2.创建一个捕捉设备对象

let device =   AVCaptureDevice.defaultDevice(withMediaType: AVMediaTypeVideo)

Step-3.创建一个输入和输出设备对象

  let input = try! AVCaptureDeviceInput(device: device)
  output = AVCaptureMetadataOutput()
  output.setMetadataObjectsDelegate(self, queue: DispatchQueue.main)
  session = AVCaptureSession()

Step-4.创建一个会话场景 将输入和输出设备对象添加到会话场景中去

session.canSetSessionPreset(AVCaptureSessionPresetHigh)
if(session.canAddInput(input)){
      session.addInput(input)
}
if(session.canAddOutput(output)){
    session.addOutput(output)
}

Step-5.创建一个预览视图对象用于显示摄像头捕捉到的画面

let preview = AVCaptureVideoPreviewLayer(session: session)
preview?.videoGravity = AVLayerVideoGravityResizeAspectFill
preview?.frame = self.bounds
self.layer.addSublayer(preview!)

Step-6.开始捕捉画面

session.startRunning()

第一步操作完成了,接下来第二步操作

• 第二步 创建渲染3D模型的场景

Step-1.创建渲染3D模型专用视图

   var  scnView:SCNView = { // 游戏场景
   let view = SCNView()
   return view
  }()

Step-2.创建用于观察3D场景的照相机节点对象

var  eyeNode:SCNNode = { // 眼睛节点
    let node = SCNNode()
    node.camera = SCNCamera()
    node.camera?.automaticallyAdjustsZRange = true;
    return node
}()

Step-3.配置3D视图

self.scnView.frame = self.frame
self.addSubview(self.scnView)
self.scnView.scene = SCNScene()     
self.scnView.scene?.rootNode.addChildNode(self.eyeNode)

Step-4.创建一个给场景中添加3D模型的方法

 func addModelFile(file:URL,position:SCNVector3){
   let scene = try! SCNScene(url: file, options: nil)
   let node = scene.rootNode
   node.position = position
   self.scnView.scene?.rootNode.addChildNode(node)
}

第二步. 内容就完成了,继续第三步

• 第三步 创建重力感应对象,检测手机角度的变化

Step-1.创建对象

var  motionManager = CMMotionManager() 

Step-2.设置刷新频率

motionManager.deviceMotionUpdateInterval = 1/30.0

Step-3.开始检测

 motionManager.startDeviceMotionUpdates(using: .xMagneticNorthZVertical, to: OperationQueue.main) { (motion, error) in
     if  let attitude = motion?.attitude,error == nil{
         var vector = SCNVector3Zero
         if (UIDevice.current.orientation.isPortrait) // home键靠右
          {
                vector.x = Float(attitude.pitch);
                vector.y = (Float)(attitude.roll);
            }else if(UIDevice.current.orientation.isLandscape ){
                vector.x = (Float)(attitude.pitch);
                vector.y = Float(attitude.roll);
           }else{
                vector.x = (Float)(attitude.pitch)
                vector.y = Float(attitude.roll);
           }
           vector.z = Float(attitude.yaw);
           self.eyeNode.eulerAngles = vector
       }
   }

以上就是全部内容了

A5556ACE-2593-4C8B-B946-E77BC2F0C070.png

上图是demo的工程目录

所有内容封装在一个ARView的文件中,接下来看看如何使用

  // 创建AR场景
   self.arView = ARView(frame: UIScreen.main.bounds)
   self.view.addSubview(self.arView)
    // 添加3D 文件
   let url =  Bundle.main.url(forResource: "boss_attack", withExtension: "dae")
   self.arView.addModelFile(file: url!, position: SCNVector3Make(0, 0, -1000))

可能好多iOS 开发者从来没有使用过SceneKit 3D框架,是因为国内这方面的资料太少。不过这个引擎特别强大,而且使用起来很简单,appstore上有中文电子书,当你项目需要在你的应用中加入3D元素的时候,可以去下载看看,应用名字叫做

来给大家看一张图，你就知道它有多强大

混编

此demo的代码,我已放在这里

Swift教程
SceneKit 中文教程
VR全景播放器