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我正在尝试使用新的 ARKit 来替换我拥有的另一个类似的解决方案。真是太棒了!但我似乎无法弄清楚如何以编程方式移动 ARAnchor。我想慢慢地将锚点移动到用户的左侧。

将锚点创建在用户前方 2 米处:

        var translation = matrix_identity_float4x4
        translation.columns.3.z = -2.0
        let transform = simd_mul(currentFrame.camera.transform, translation)

        let anchor = ARAnchor(transform: transform)
        sceneView.session.add(anchor: anchor)

稍后,将对象移动到用户的左侧/右侧(x 轴)...

anchor.transform.columns.3.x = anchor.transform.columns.3.x + 0.1

每 50 毫秒(或其他)重复一次。

上面的方法不起作用,因为 transform 是一个 get-only 属性。

我需要一种方法来改变 AR 对象在空间中相对于用户的位置,以保持 AR 体验完整——这意味着,如果您移动设备,AR 对象将移动但也不会“卡住” “对相机来说就像它只是简单地画在上面一样,但移动就像你在走过时看到一个人在移动——他们在移动,你也在移动,看起来很自然。

请注意,此问题的范围仅涉及如何在空间中相对于用户 (ARAnchor) 移动对象,而不是相对于平面 (ARPlaneAnchor) 或另一个检测到的表面 (ARHitTestResult)。

谢谢!

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您无需移动锚点。(挥手)那不是你要找的 API……

ARAnchor对象添加到会话中实际上是在“标记”现实世界空间中的一个点,以便您以后可以参考它。点(1,1,1)(例如)永远是点(1,1,1)——你不能把它移到别的地方,因为那样它就不再是点(1,1,1)了。

做一个 2D 类比:锚点是类似于视图边界的参考点。系统(或您的另一段代码)告诉视图它的边界在哪里,并且视图相对于这些边界绘制其内容。AR 中的锚点为您提供了可用于绘制 3D 内容的参考点。

您要问的实际上是关于在两点之间移动(和动画移动)虚拟内容。而且 ARKit 本身并不是关于显示或动画虚拟内容的——那里有很多很棒的图形引擎,所以 ARKit 不需要重新发明那个轮子。ARKit 所做的是为您提供一个真实世界的参考框架,以便您使用现有的图形技术(如 SceneKit 或 SpriteKit(或 Unity 或 Unreal,或使用 Metal 或 GL 构建的自定义引擎))显示或动画内容。


既然您提到尝试使用 SpriteKit 执行此操作...请注意,它会变得混乱。SpriteKit 是一个 2D 引擎,虽然ARSKView提供了一些在其中插入第三维的方法,但这些方法有其局限性。

ARSKView自动更新与关联的每个精灵的xScaleyScale和,提供 3D 透视的错觉。但这仅适用于附加到锚点的节点,并且如上所述,锚点是静态的。zRotationARAnchor

但是,您可以将其他节点添加到场景中,并使用这些相同的属性使这些节点与ARSKView-managed 节点匹配。以下是您可以在 ARKit/SpriteKit Xcode 模板项目中添加/替换的一些代码来执行此操作。我们将从一些基本逻辑开始,在第三次点击时运行弹跳动画(在使用前两次点击放置锚点之后)。

var anchors: [ARAnchor] = []
override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {

    // Start bouncing on touch after placing 2 anchors (don't allow more)
    if anchors.count > 1 {
        startBouncing(time: 1)
        return
    }
    // Create anchor using the camera's current position
    guard let sceneView = self.view as? ARSKView else { return }
    if let currentFrame = sceneView.session.currentFrame {

        // Create a transform with a translation of 30 cm in front of the camera
        var translation = matrix_identity_float4x4
        translation.columns.3.z = -0.3
        let transform = simd_mul(currentFrame.camera.transform, translation)

        // Add a new anchor to the session
        let anchor = ARAnchor(transform: transform)
        sceneView.session.add(anchor: anchor)
        anchors.append(anchor)
    }
}

然后,一些 SpriteKit 让动画发生的乐趣:

var ballNode: SKLabelNode = {
    let labelNode  = SKLabelNode(text: "")
    labelNode.horizontalAlignmentMode = .center
    labelNode.verticalAlignmentMode = .center
    return labelNode
}()
func startBouncing(time: TimeInterval) {
    guard
        let sceneView = self.view as? ARSKView,
        let first = anchors.first, let start = sceneView.node(for: first),
        let last = anchors.last, let end = sceneView.node(for: last)
        else { return }

    if ballNode.parent == nil {
        addChild(ballNode)
    }
    ballNode.setScale(start.xScale)
    ballNode.zRotation = start.zRotation
    ballNode.position = start.position

    let scale = SKAction.scale(to: end.xScale, duration: time)
    let rotate = SKAction.rotate(toAngle: end.zRotation, duration: time)
    let move = SKAction.move(to: end.position, duration: time)

    let scaleBack = SKAction.scale(to: start.xScale, duration: time)
    let rotateBack = SKAction.rotate(toAngle: start.zRotation, duration: time)
    let moveBack = SKAction.move(to: start.position, duration: time)

    let action = SKAction.repeatForever(.sequence([
        .group([scale, rotate, move]),
        .group([scaleBack, rotateBack, moveBack])
        ]))
    ballNode.removeAllActions()
    ballNode.run(action)
}

这是一个视频,因此您可以看到此代码的运行情况。你会注意到,这种错觉只有在你不移动相机的情况下才会起作用——对于 AR 来说并不是那么好。使用 时SKAction,我们无法在制作动画时调整动画的开始/结束状态,因此球会一直在其原始(屏幕空间)位置/旋转/缩放之间来回弹跳。

您可以通过直接为球设置动画来做得更好,但这需要大量工作。您需要在每一帧(或每个view(_:didUpdate:for:)委托回调)上:

  1. 在动画的每一端保存基于锚的节点的更新位置、旋转和缩放值。每个回调都需要执行两次didUpdate,因为每个节点都会收到一个回调。

  2. 通过基于当前时间在两个端点值之间进行插值,计算出动画节点的位置、旋转和缩放值。

  3. 在节点上设置新属性。(或者可能在很短的时间内将其设置为这些属性,因此它不会在一帧中跳跃太多?)

将虚假的 3D 错觉硬塞进 2D 图形工具包需要做很多工作——因此我对 SpriteKit 的评论并不是进入 ARKit 的第一步。


如果您想要 AR 叠加层的 3D 定位和动画,使用 3D 图形工具包要容易得多。这是前面示例的重复,但使用了 SceneKit。从 ARKit/SceneKit Xcode 模板开始,取出宇宙飞船,然后将touchesBegan上面的相同函数粘贴到ViewController. (也将as ARSKView演员表更改为as ARSCNView。)

然后,一些用于放置 2D 广告牌精灵的快速代码,通过 SceneKit 匹配 ARKit/SpriteKit 模板的行为:

// in global scope
func makeBillboardNode(image: UIImage) -> SCNNode {
    let plane = SCNPlane(width: 0.1, height: 0.1)
    plane.firstMaterial!.diffuse.contents = image
    let node = SCNNode(geometry: plane)
    node.constraints = [SCNBillboardConstraint()]
    return node
}

// inside ViewController
func renderer(_ renderer: SCNSceneRenderer, didAdd node: SCNNode, for anchor: ARAnchor) {
    // emoji to image based on https://stackoverflow.com/a/41021662/957768
    let billboard = makeBillboardNode(image: "⛹️".image())
    node.addChildNode(billboard)
}

最后,添加弹跳球的动画:

let ballNode = makeBillboardNode(image: "".image())
func startBouncing(time: TimeInterval) {
    guard
        let sceneView = self.view as? ARSCNView,
        let first = anchors.first, let start = sceneView.node(for: first),
        let last = anchors.last, let end = sceneView.node(for: last)
        else { return }

    if ballNode.parent == nil {
        sceneView.scene.rootNode.addChildNode(ballNode)
    }

    let animation = CABasicAnimation(keyPath: #keyPath(SCNNode.transform))
    animation.fromValue = start.transform
    animation.toValue = end.transform
    animation.duration = time
    animation.autoreverses = true
    animation.repeatCount = .infinity
    ballNode.removeAllAnimations()
    ballNode.addAnimation(animation, forKey: nil)
}

这次动画代码比 SpriteKit 版本要短很多。 这是它在行动中的样子。

因为我们一开始是在 3D 中工作,所以我们实际上是在两个 3D 位置之间制作动画——与 SpriteKit 版本不同,动画保持在它应该在的位置。(并且无需直接插入和动画属性的额外工作。)

于 2017-06-07T03:35:02.087 回答