visionOS空间计算实战开发教程Day 4 初识ImmersiveSpace

细心的读者会发现在在​​Day1​​​和​​Day2​​​的示例中我们使用的都是​​WindowGroup​​。

@main
struct visionOSDemoApp: App {
    var body: some Scene {
        WindowGroup {
            ContentView()
        }
    }
}

本节我们来认识在visionOS开发中会经常用到的另一个概念​​ImmersiveSpace​​。

沉浸式空间为内容提供了一个无界的区域，可在空间内控制内容的大小和摆放位置。在获取用户的授权后，我们还可以使用开启了沉浸空间的ARKit来将内容集成到周遭环境中。例如，可以使用ARKit场景重建来获取家具的网格(mesh)及其附近的对象，让内容可以与网格进行交互。

首先我们需要创建一个​​ViewModel.swift​​文件用于进行内容的相关配置。

import SwiftUI
import RealityKit
import ARKit

@MainActor class ViewModel: ObservableObject {
    private let session = ARKitSession()
    private let worldTracking = WorldTrackingProvider()
    private var contentEntity = Entity()
    
    func setupContentEntity() -> Entity {
        let box = ModelEntity(mesh: .generateBox(width: 0.5, height: 0.5, depth: 0.5))
        contentEntity.addChild(box)
        return contentEntity
    }
    
    func runSession() async {
        print("WorldTrackingProvider.isSupported: \(WorldTrackingProvider.isSupported)")
        print("PlaneDetectionProvider.isSupported: \(PlaneDetectionProvider.isSupported)")
        print("SceneReconstructionProvider.isSupported: \(SceneReconstructionProvider.isSupported)")
        print("HandTrackingProvider.isSupported: \(HandTrackingProvider.isSupported)")
        
        Task {
            let authorizationResult = await session.requestAuthorization(for: [.worldSensing])
            
            for (authorizationType, authorizationStatus) in authorizationResult {
                print("Authorization status for \(authorizationType): \(authorizationStatus)")
                switch authorizationStatus {
                case .allowed:
                    break
                case .denied:
                    // TODO
                    break
                case .notDetermined:
                    break
                @unknown default:
                    break
                }
            }
        }
        
        Task {
            try await session.run([worldTracking])
            
            for await update in worldTracking.anchorUpdates {
                switch update.event {
                case .added, .updated:
                    print("Anchor position updated.")
                case .removed:
                    print("Anchor position now unknown.")
                }
            }
        }
    }
}

在​​setupContentEntity​​​方法中，我们通过​​ModelEntity​​​创建了一个模型实体，其中对​​mesh​​​参数使用​​MeshResource.generateBox​​创建了一个立方体，可使用参数的说明如下：

• mesh: 定义模型几何形状的网格。
• materials: 定义模型外观的材质资源。
• collisionShape: 定义合成碰撞开关的形状资源集合。
• mass: 按公斤计的模型质量。

另一个异步方法​​runSession​​​用于进行配置和授权的处理，其中包含两个​​Task​​。

通常我们会创建一个​​ImmersiveView​​来显示沉浸空间的效果，但本例我们都放到了入口文件中：

import SwiftUI
import RealityKit

@main
struct visionOSDemoApp: App {
    @StateObject var model = ViewModel()
    
    var body: some SwiftUI.Scene {
        ImmersiveSpace {
            RealityView { content in
                content.add(model.setupContentEntity())
            }
            .task{
                await model.runSession()
            }
        }
    }
}

注意因为这里导入了​​RealityKit​​​，所以为避免歧义我们使用了​​SwiftUI.Scene​​​，然后在主体内容中是一个​​RealityView​​​，其中添加了我们在​​ViewModel​​​中所创建的立方体，同时使用异步任务去执行授权部分的​​runSession()​​方法。

代码部分就是这么多，但在运行应用前我们还要配置一下​​Info.plist​​​文件，我们需要将​​Preferred Default Scene Session Role​​​选项修改为​​Immersive Space Application Session Role​​：

这时运行应用就会看到本文前面显示的效果，最后我们再来了解一个调试的工具，在代码区下方点击图标即可打开Visualizations弹窗，通过显示检测到表面、遮挡和锚点等来辅助我们的开始，我们的示例图片便是勾选了​​Surfaces​​之后的效果。

示例代码：​​GitHub仓库​​

其它相关内容请见​​虚拟现实(VR)/增强现实(AR)&visionOS开发学习笔记​​