Unity中的ARKit的基本使用简介

ARKit

插件下载

该链接为我所使用的ARKit版本插件；最新版本的可到官网下载，需要Apple开发者账号。

介绍

本文是介绍在Unity引擎环境下，使用Apple ARKit来为iPhone或iPad设备制作一款AR应用，其中所需的最基础操作；及ARKit的简单的基本使用。由于项目比较急，我暂时还没有做更深入的解析，仅在插件最基本的应用阶段。

准备工作

想为iOS系统开发应用，需要具备一台搭载Mac OS系统的电脑，以及下载资源所需的Apple开发者账号。其它硬件与软件需求如下：

Unity引擎（需要使用Unity 2018.3或更新版本，该版本以前不支持ARKit2.0）；
Unity ARKit插件；
Xcode 9测试版；
macOS High Sierra 10.13测试版；
搭载iOS 11测试版与A9或A10处理器的Apple设备。

场景

场景中最主要的需要的三个类：UnityARVideo，UnityARCameraNearFar，UnityARCameraManager。

1. UnityARVideo：用于Camera
   是通过CommandBuffer将iOS设备的摄像头图像绘制到Unity的Camera中的类。通过AddComponent添加到相机下并使用它。此外，如果SkyBox等出现在相机上，相机的图像将被隐藏，因此您需要将相机的清除标志设置为仅适用于深度（Depth only）。
2. UnityARCameraNearFar：用于Camera
   在Unity镜头剪切面的近/远类适当设置。将它添加到主相机并使用它。
3. UnityARCameraManager：
   除了使摄像机的运动与终端的运动同步以外，还可以设置多个项目的类别。通过AddComponent添加到任意的GameObject中，使用相机的引用并使用它。

如图，以插件本身的UnityARImageAnchor场景中的为例：


在这种状态下，如果在执行过程中检查MainCamera的位置和Debug.Log等位置，可以看到MainCamera的位置与摄像机的运动同步移动。

创建ARReference和ARReferenceSet

在UnityARCameraManager的组件脚本中，我们可以看到有两个字段需要我们添加。

这两个分别表示我们需要扫描的物体类型：Image Tracking和Object Tracking，前者为图片，后者为物体。将相应的对象放入其中，程序便可识别运行。
下面是创建对应对象的步骤：

如图，我们可以创建我们想要的几个对象，再进行设置。

ARReference

图片和对象的设置属性基本相同，这里我们用图片举例：

三个属性，分别为名字，图片和大小。名字自己起，只要确保不要用中文和重复便可；再将需要扫描的图片直接拖入框中即可。

还有一个注意的是，创建Object对象时，其中第一个属性是名字；第二个属性是一种后缀为arobject的文件，其创建方式可在官网中找到具体方式，由于我的项目中用不到，所以我暂时没有仔细研究，这里附上该处的官网链接。

ARReferenceSet

之后便是ARReferenceSet的创建，这里图片和对象的设置属性都是一样的。都是名字和ARReference对象的链表

再将创建完成的ARReferenceSet对象放入UnityARCameraManager组件脚本对应的位置即可。

代码

示例

以下为示例UnityARImageAnchor中的代码：

using UnityEngine;
using UnityEngine.XR.iOS;

public class GenerateImageAnchor : MonoBehaviour
{
    [SerializeField]
    private ARReferenceImage referenceImage;
    [SerializeField]
    private GameObject prefabToGenerate;
    private GameObject imageAnchorGO;

    void Start()
    {
        UnityARSessionNativeInterface.ARImageAnchorAddedEvent += AddImageAnchor;
        UnityARSessionNativeInterface.ARImageAnchorUpdatedEvent += UpdateImageAnchor;
        UnityARSessionNativeInterface.ARImageAnchorRemovedEvent += RemoveImageAnchor;
    }

    void AddImageAnchor(ARImageAnchor arImageAnchor)
    {
        Debug.Log("image anchor added");
        if (arImageAnchor.referenceImageName == referenceImage.imageName)
        {
            Vector3 position = UnityARMatrixOps.GetPosition(arImageAnchor.transform);
            Quaternion rotation = UnityARMatrixOps.GetRotation(arImageAnchor.transform);
            imageAnchorGO = Instantiate<GameObject>(prefabToGenerate, position, rotation);
        }
    }

    void UpdateImageAnchor(ARImageAnchor arImageAnchor)
    {
        Debug.Log("image anchor updated");
        if (arImageAnchor.referenceImageName == referenceImage.imageName)
        {
            imageAnchorGO.transform.position = UnityARMatrixOps.GetPosition(arImageAnchor.transform);
            imageAnchorGO.transform.rotation = UnityARMatrixOps.GetRotation(arImageAnchor.transform);
        }
    }

    void RemoveImageAnchor(ARImageAnchor arImageAnchor)
    {
        Debug.Log("image anchor removed");
        if (imageAnchorGO)
        {
            GameObject.Destroy(imageAnchorGO);
        }
    }

    void OnDestroy()
    {
        UnityARSessionNativeInterface.ARImageAnchorAddedEvent -= AddImageAnchor;
        UnityARSessionNativeInterface.ARImageAnchorUpdatedEvent -= UpdateImageAnchor;
        UnityARSessionNativeInterface.ARImageAnchorRemovedEvent -= RemoveImageAnchor;
    }
}

其中最主要的便是UnityEngine.XR.iOS命名空间下的UnityARSessionNativeInterface类。顾名思义，它有一个与本地ARKit桥接的作用，可以接收后面描述的检测结果的获取作为这个类的代表。
我的项目中用到的便是图像识别，用的就是上面的代码，只是我不是实例化（Instantiate）对象，而是使用GameObject.SetAction函数对对象进行显示隐藏操作。

private void AddImageAnchor(ARImageAnchor arImageAnchor)
{
    Debug.Log("image anchor showed");
    if (arImageAnchor.referenceImageName == referenceImage.imageName)
    {
        Vector3 position = UnityARMatrixOps.GetPosition(arImageAnchor.transform);
        Quaternion rotation = UnityARMatrixOps.GetRotation(arImageAnchor.transform);
        imageAnchorGO.transform.position = position;
        imageAnchorGO.transform.rotation = rotation;
        imageAnchorGO.SetActive(true);
    }
}

引用

下面是我在网上找到的网文对UnityARSessionNativeInterface类的一些静态属性的介绍，这里介绍记录一下。
先上链接：https://www.jianshu.com/p/251b0893fa86

接收ARKit检测到的特征点:

可以使用名为UnityARSessionNativeInterface.ARFrameUpdatedEvent的委托方法接收ARKit检测到的特征点的更新。

public void Start（）
{
	UnityARSessionNativeInterface.ARFrameUpdatedEvent + = ARFrameUpdated;
}
public void ARFrameUpdated（UnityAR Camera camera）
{
	Vector3 [] pointCloud = camera.pointCloudData;
}

UnityARCamera具有pointCloudData属性，特征点的位置以Vector3的数组存储。
在Unity ARKit插件的示例中，相应的处理在名为PointCloudParticleExample的类中实现。

接收ARKit检测到的平面信息

ARKit的检测平面信息是UnityARSessionNativeInterface.ARAnchorAddedEvent，UnityARSessionNativeInterface.ARAnchorUpdatedEvent，UnityARSessionNativeInterface.ARAnchorRemovedEvent可以接收三个委托方法。

public void Start（）
{
	UnityARSessionNativeInterface.ARAnchorAddedEvent + = AddAnchor;
	UnityARSessionNativeInterface.ARAnchorUpdatedEvent + = UpdateAnchor;
	UnityARSessionNativeInterface.ARAnchorRemovedEvent + = RemoveAnchor;
}
public void AddAnchor（ARPlaneAnchor arPlaneAnchor）
{
	Debug.Log();
}
public  RemoveAnchor（ARPlaneAnchor arPlaneAnchor）
{
	Debug.Log();
}
public void UpdateAnchor（ARPlaneAnchor arPlaneAnchor）
{
	Debug.Log();
}

平面信息存储在ARPlaneAnchor结构中。
为了实现计划信息游戏物体，在存储必要的信息，ARPlaneAnchorGameObject使用，受到游戏物体和如下ARPlaneAnchor它有一套。

targetGameObject.name = arPlaneAnchor.identifier;
ARPlaneAnchorGameObject arpag = new ARPlaneAnchorGameObject（）;
arpag.planeAnchor = arPlaneAnchor;
arpag.gameObject = UpdatePlaneWithAnchorTransform（targetGameObject，arPlaneAnchor）;

另外，由于ARPlaneAnchor与 PointCloud 不同，它的连续性。
如下更新。

UpdatePlaneWithAnchorTransform（arpag.gameobject，arPlaneAnchor）;

在Unity ARKit插件的示例中，相应的处理在名为UnityARAnchorManager的类中实现。
UnityARAnchorManager在，UnityARUtility已成为实施有地板到一个预制，如果是在一个单一的预制没问题，是顺利的利用。

根据现实显示影子

为了显示阴影，需要以下三个步骤。

1. 将UnityARCameraManager的EnableLightEstimation设置为true。
2. 在统一DirectionalLight的创建，UnityARAmbient到AddComponent的。
3. 由于shadowPlaneMaterial是作为仅显示阴影的素材准备的，请将其设置为floor等。

打包

该项目打包，可使用Xcode将项目打包成IPA，发布到IOS的一般过程即可。