ARKit 介绍

AR技术叫做虚拟增强现实，也就是在相机捕捉到的现实世界的图像中显示一个虚拟的3D模型。

一.框架说明

1：相机捕捉现实世界图像

由ARKit来实现

2：在图像中显示虚拟3D模型

由SceneKit来实现

ARKit框架中中显示3D虚拟增强现实的视图ARSCNView继承于SceneKit框架中的SCNView,而SCNView又继承于UIKit框架中的UIView

ARSCNView只是一个视图容器，它的作用是管理一个ARSession

在一个完整的虚拟增强现实体验中，ARKit框架只负责将真实世界画面转变为一个3D场景，这一个转变的过程主要分为两个环节：由ARCamera负责捕捉摄像头画面，由ARSession负责搭建3D场景

将虚拟物体实现在3D场景中是由SceneKit框架来完成中：每一个虚拟的物体都是一个节点SCNNode,每一个节点构成了一个场景SCNScene,无数个场景构成了3D世界

综上，ARKit捕捉3D现实世界使用的是自身的功能，这个功能是在iOS11新增的。而ARKit在3D现实场景中添加虚拟物体使用的是父类SCNView的功能，这个功能早在iOS8时就已经添加（SceneKit是iOS8新增）

二.原理

1.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，而这一个相机的图像就是由ARKit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：1.管理其他类，帮助他们搭建沟通桥梁，好处就是解耦 2.负责帮助我们管理复杂环境下的内存）

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）（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）

2.ARWorldTrackingSessionConfiguration与ARFrame

1）ARSession搭建沟通桥梁的参与者主要有两个ARWorldTrackingSessionConfiguration与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

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

4）RCamera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

三.ARKit工作完整流程

1.ARSCNView加载场景SCNScene

2.SCNScene启动相机ARCamera开始捕捉场景

3.捕捉场景后ARSCNView开始将场景数据交给Session

4.Session通过管理ARSessionConfiguration实现场景的追踪并且返回一个ARFrame

5.给ARSCNView的scene添加一个子节点（3D物体模型）

（ARSessionConfiguration捕捉相机3D位置的意义就在于能够在添加3D物体模型的时候计算出3D物体模型相对于相机的真实的矩阵位置）

摘自：坤小