ARKit工作原理

ARSCNView与ARSession

1.ARKit提供两种虚拟增强现实视图,他们分别是3D效果的ARSCNView和2D效果的ARSKView,无论是使用哪一个视图都是用了相机图像作为背景视图(这里可以参考ios自定义相机中的预览图层),而这一个相机的图像就是由框架中的相机类ARCamera来捕捉的。

2.ARSCNView与ARCamera两者之间并没有直接的关系,它们之间是通过AR会话,也就是ARKit框架中非常重量级的一个类ARSession来搭建沟通桥梁的

在iOS框架中,凡是带session或者context后缀的,这种类一般自己不干活,作用一般都是两个:

  • 管理其他类,帮助他们搭建沟通桥梁,好处就是解耦
  • 负责帮助我们管理复杂环境下的内存

context与session不同之处是:一般与硬件打交道,例如摄像头捕捉ARSession,网卡的调用NSURLSession等使用的都是session后缀。没有硬件参与,一般用context,如绘图上下文,自定义转场上下文等

3.要想运行一个ARSession会话,你必须要指定一个称之为会话追踪配置的对象:ARSessionConfiguration,ARSessionConfiguration的主要目的就是负责追踪相机在3D世界中的位置以及一些特征场景的捕捉(例如平面捕捉),这个类本身比较简单却作用巨大

ARSessionConfiguration是一个父类,为了更好的看到增强现实的效果,苹果官方建议我们使用它的子类ARWorldTrackingSessionConfiguration,该类只支持A9芯片之后的机型,也就是iPhone6s之后的机型

ARWorldTrackingSessionConfiguration与ARFrame

1.ARSession搭建沟通桥梁的参与者主要有两个

  • ARWorldTrackingSessionConfiguration
  • ARFrame

2.ARWorldTrackingSessionConfiguration(会话追踪配置)的作用是跟踪设备的方向和位置,以及检测设备摄像头看到的现实世界的表面。它的内部实现了一系列非常庞大的算法计算以及调用了你的iPhone必要的传感器来检测手机的移动及旋转甚至是翻滚

我们无需关心内部实现,ARKit框架帮助我们封装的非常完美,只需调用一两个属性即可

3.当ARWorldTrackingSessionConfiguration计算出相机在3D世界中的位置时,它本身并不持有这个位置数据,而是将其计算出的位置数据交给ARSession去管理(与前面说的session管理内存相呼应),而相机的位置数据对应的类就是ARFrame

ARSession类一个属性叫做currentFrame,维护的就是ARFrame这个对象

4.ARCamera只负责捕捉图像,不参与数据的处理。它属于3D场景中的一个环节,每一个3D Scene都会有一个Camera,它决定了我们看物体的视野

ARCamera在3D世界的位置看起来是这样的

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