ARKit从入门到精通（10）-ARKit让飞机绕着你飞起来

• 转载请注明出处:http://www.jianshu.com/p/5f9aafbf3cf0

• 1.1-ARKit物体围绕相机旋转流程介绍

• 1.2-完整代码

• 1.3-代码下载地址

• 废话不多说，先看效果
  • 由于是晚上，笔者选择的是一个台灯
    • 其实是会一直围着你转圈的，只不过笔者不好意思暴露家里的场景，所以请读者朋友们见谅~

<h2 id="1.1">1.1-ARKit物体围绕相机旋转流程介绍</h2>

• 1.点击屏幕添加物体，已经在第三小节ARKit从入门到精通（3）-ARKit自定义实现中介绍

• 2.实现物体的围绕相机旋转（这里主要会用到SceneKit框架中内容）

  • 注意：绕相机旋转的关键点在于：在相机的位置创建一个空节点，然后将台灯添加到这个空节点，最后让这个空节点自身旋转，就可以实现台灯围绕相机旋转
    • 1.为什么要在相机的位置创建一个空节点呢？因为你不可能让相机也旋转
    • 2.为什么不直接让台灯旋转呢？ 这样的话只能实现台灯的自转，而不能实现公转

• 核心代码介绍

#pragma mark- 点击屏幕添加飞机
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [self.planeNode removeFromParentNode];
    
    //1.使用场景加载scn文件（scn格式文件是一个基于3D建模的文件，使用3DMax软件可以创建，这里系统有一个默认的3D飞机）--------在右侧我添加了许多3D模型，只需要替换文件名即可
    SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"Models.scnassets/lamp/lamp.scn"];
    //2.获取台灯节点（一个场景会有多个节点，此处我们只写，飞机节点则默认是场景子节点的第一个）
    //所有的场景有且只有一个根节点，其他所有节点都是根节点的子节点
    
    SCNNode *shipNode = scene.rootNode.childNodes[0];
    
    self.planeNode = shipNode;
    
    //台灯比较大，适当缩放一下并且调整位置让其在屏幕中间
    shipNode.scale = SCNVector3Make(0.5, 0.5, 0.5);
    shipNode.position = SCNVector3Make(0, -15,-15);
    ;
    //一个台灯的3D建模不是一气呵成的，可能会有很多个子节点拼接，所以里面的子节点也要一起改，否则上面的修改会无效
    for (SCNNode *node in shipNode.childNodes) {
        node.scale = SCNVector3Make(0.5, 0.5, 0.5);
        node.position = SCNVector3Make(0, -15,-15);
        
    }
    
    
    self.planeNode.position = SCNVector3Make(0, 0, -20);
    
    //3.绕相机旋转
    //绕相机旋转的关键点在于：在相机的位置创建一个空节点，然后将台灯添加到这个空节点，最后让这个空节点自身旋转，就可以实现台灯围绕相机旋转
    //1.为什么要在相机的位置创建一个空节点呢？因为你不可能让相机也旋转
    //2.为什么不直接让台灯旋转呢？ 这样的话只能实现台灯的自转，而不能实现公转
    SCNNode *node1 = [[SCNNode alloc] init];
    
    //空节点位置与相机节点位置一致
    node1.position = self.arSCNView.scene.rootNode.position;
    
    //将空节点添加到相机的根节点
    [self.arSCNView.scene.rootNode addChildNode:node1];
    
    
    // !!!将台灯节点作为空节点的子节点，如果不这样，那么你将看到的是台灯自己在转，而不是围着你转
    [node1 addChildNode:self.planeNode];
    
    
    //旋转核心动画
    CABasicAnimation *moonRotationAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"rotation"];
    
    //旋转周期
    moonRotationAnimation.duration = 30;
    
    //围绕Y轴旋转360度  （不明白ARKit坐标系的可以看笔者之前的文章）
    moonRotationAnimation.toValue = [NSValue valueWithSCNVector4:SCNVector4Make(0, 1, 0, M_PI * 2)];
    //无限旋转  重复次数为无穷大
    moonRotationAnimation.repeatCount = FLT_MAX;
    
    //开始旋转  ！！！：切记这里是让空节点旋转，而不是台灯节点。  理由同上
    [node1 addAnimation:moonRotationAnimation forKey:@"moon rotation around earth"];
    
    
    
}

<h2 id="1.2">1.2-完整代码</h2>

#import "ARSCNViewViewController.h"

//3D游戏框架
#import <SceneKit/SceneKit.h>
//ARKit框架
#import <ARKit/ARKit.h>

@interface ARSCNViewViewController ()<ARSCNViewDelegate,ARSessionDelegate>

//AR视图：展示3D界面
@property(nonatomic,strong)ARSCNView *arSCNView;

//AR会话，负责管理相机追踪配置及3D相机坐标
@property(nonatomic,strong)ARSession *arSession;

//会话追踪配置：负责追踪相机的运动
@property(nonatomic,strong)ARSessionConfiguration *arSessionConfiguration;

//飞机3D模型(本小节加载多个模型)
@property(nonatomic,strong)SCNNode *planeNode;

@end

@implementation ARSCNViewViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    
    
    // Do any additional setup after loading the view.
}

- (void)back:(UIButton *)btn
{
    [self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
}

- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated
{
    [super viewDidAppear:animated];
    
    //1.将AR视图添加到当前视图
    [self.view addSubview:self.arSCNView];
    //2.开启AR会话（此时相机开始工作）
    [self.arSession runWithConfiguration:self.arSessionConfiguration];
    
    
    //添加返回按钮
    UIButton *btn = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
    [btn setTitle:@"返回" forState:UIControlStateNormal];
    btn.frame = CGRectMake(self.view.bounds.size.width/2-50, self.view.bounds.size.height-100, 100, 50);
    btn.backgroundColor = [UIColor greenColor];
    [btn addTarget:self action:@selector(back:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
    [self.view addSubview:btn];
    
}

#pragma mark- 点击屏幕添加飞机
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [self.planeNode removeFromParentNode];
    
    //1.使用场景加载scn文件（scn格式文件是一个基于3D建模的文件，使用3DMax软件可以创建，这里系统有一个默认的3D飞机）--------在右侧我添加了许多3D模型，只需要替换文件名即可
    SCNScene *scene = [SCNScene sceneNamed:@"Models.scnassets/lamp/lamp.scn"];
    //2.获取台灯节点（一个场景会有多个节点，此处我们只写，飞机节点则默认是场景子节点的第一个）
    //所有的场景有且只有一个根节点，其他所有节点都是根节点的子节点
    
    SCNNode *shipNode = scene.rootNode.childNodes[0];
    
    self.planeNode = shipNode;
    
    //台灯比较大，适当缩放一下并且调整位置让其在屏幕中间
    shipNode.scale = SCNVector3Make(0.5, 0.5, 0.5);
    shipNode.position = SCNVector3Make(0, -15,-15);
    ;
    //一个台灯的3D建模不是一气呵成的，可能会有很多个子节点拼接，所以里面的子节点也要一起改，否则上面的修改会无效
    for (SCNNode *node in shipNode.childNodes) {
        node.scale = SCNVector3Make(0.5, 0.5, 0.5);
        node.position = SCNVector3Make(0, -15,-15);
        
    }
    
    
    self.planeNode.position = SCNVector3Make(0, 0, -20);
    
    //3.绕相机旋转
    //绕相机旋转的关键点在于：在相机的位置创建一个空节点，然后将台灯添加到这个空节点，最后让这个空节点自身旋转，就可以实现台灯围绕相机旋转
    //1.为什么要在相机的位置创建一个空节点呢？因为你不可能让相机也旋转
    //2.为什么不直接让台灯旋转呢？ 这样的话只能实现台灯的自转，而不能实现公转
    SCNNode *node1 = [[SCNNode alloc] init];
    
    //空节点位置与相机节点位置一致
    node1.position = self.arSCNView.scene.rootNode.position;
    
    //将空节点添加到相机的根节点
    [self.arSCNView.scene.rootNode addChildNode:node1];
    
    
    // !!!将台灯节点作为空节点的子节点，如果不这样，那么你将看到的是台灯自己在转，而不是围着你转
    [node1 addChildNode:self.planeNode];
    
    
    //旋转核心动画
    CABasicAnimation *moonRotationAnimation = [CABasicAnimation animationWithKeyPath:@"rotation"];
    
    //旋转周期
    moonRotationAnimation.duration = 30;
    
    //围绕Y轴旋转360度  （不明白ARKit坐标系的可以看笔者之前的文章）
    moonRotationAnimation.toValue = [NSValue valueWithSCNVector4:SCNVector4Make(0, 1, 0, M_PI * 2)];
    //无限旋转  重复次数为无穷大
    moonRotationAnimation.repeatCount = FLT_MAX;
    
    //开始旋转  ！！！：切记这里是让空节点旋转，而不是台灯节点。  理由同上
    [node1 addAnimation:moonRotationAnimation forKey:@"moon rotation around earth"];
    
    
    
}

#pragma mark -搭建ARKit环境


//懒加载会话追踪配置
- (ARSessionConfiguration *)arSessionConfiguration
{
    if (_arSessionConfiguration != nil) {
        return _arSessionConfiguration;
    }
    
    //1.创建世界追踪会话配置（使用ARWorldTrackingSessionConfiguration效果更加好），需要A9芯片支持
    ARWorldTrackingSessionConfiguration *configuration = [[ARWorldTrackingSessionConfiguration alloc] init];
    //2.设置追踪方向（追踪平面，后面会用到）
    configuration.planeDetection = ARPlaneDetectionHorizontal;
    _arSessionConfiguration = configuration;
    //3.自适应灯光（相机从暗到强光快速过渡效果会平缓一些）
    _arSessionConfiguration.lightEstimationEnabled = YES;
    
    return _arSessionConfiguration;
    
}

//懒加载拍摄会话
- (ARSession *)arSession
{
    if(_arSession != nil)
    {
        return _arSession;
    }
    //1.创建会话
    _arSession = [[ARSession alloc] init];
    _arSession.delegate = self;
    //2返回会话
    return _arSession;
}

//创建AR视图
- (ARSCNView *)arSCNView
{
    if (_arSCNView != nil) {
        return _arSCNView;
    }
    //1.创建AR视图
    _arSCNView = [[ARSCNView alloc] initWithFrame:self.view.bounds];
    
    //2.设置代理  捕捉到平地会在代理回调中返回
    _arSCNView.delegate = self;
    
    //2.设置视图会话
    _arSCNView.session = self.arSession;
    //3.自动刷新灯光（3D游戏用到，此处可忽略）
    _arSCNView.automaticallyUpdatesLighting = YES;
    
    return _arSCNView;
}

#pragma mark -- ARSCNViewDelegate



//添加节点时候调用（当开启平地捕捉模式之后，如果捕捉到平地，ARKit会自动添加一个平地节点）
- (void)renderer:(id <SCNSceneRenderer>)renderer didAddNode:(SCNNode *)node forAnchor:(ARAnchor *)anchor
{
    
    
}

//刷新时调用
- (void)renderer:(id <SCNSceneRenderer>)renderer willUpdateNode:(SCNNode *)node forAnchor:(ARAnchor *)anchor
{
    NSLog(@"刷新中");
}

//更新节点时调用
- (void)renderer:(id <SCNSceneRenderer>)renderer didUpdateNode:(SCNNode *)node forAnchor:(ARAnchor *)anchor
{
    NSLog(@"节点更新");
    
}

//移除节点时调用
- (void)renderer:(id <SCNSceneRenderer>)renderer didRemoveNode:(SCNNode *)node forAnchor:(ARAnchor *)anchor
{
    NSLog(@"节点移除");
}

#pragma mark -ARSessionDelegate

//会话位置更新（监听相机的移动），此代理方法会调用非常频繁，只要相机移动就会调用，如果相机移动过快，会有一定的误差，具体的需要强大的算法去优化，笔者这里就不深入了
- (void)session:(ARSession *)session didUpdateFrame:(ARFrame *)frame
{
    NSLog(@"相机移动");
    
}
- (void)session:(ARSession *)session didAddAnchors:(NSArray<ARAnchor*>*)anchors
{
    NSLog(@"添加锚点");
    
}


- (void)session:(ARSession *)session didUpdateAnchors:(NSArray<ARAnchor*>*)anchors
{
    NSLog(@"刷新锚点");
    
}


- (void)session:(ARSession *)session didRemoveAnchors:(NSArray<ARAnchor*>*)anchors
{
    NSLog(@"移除锚点");
    
}

- (void)didReceiveMemoryWarning {
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}

/*
#pragma mark - Navigation

// In a storyboard-based application, you will often want to do a little preparation before navigation
- (void)prepareForSegue:(UIStoryboardSegue *)segue sender:(id)sender {
    // Get the new view controller using [segue destinationViewController].
    // Pass the selected object to the new view controller.
}
*/

@end

<h2 id="1.3">1.3-代码下载地址</h2>

• ARKit从入门到精通Demo:http://download.csdn.net/detail/u013263917/9868679

• 笔者已经将8、9、10三小节的代码合并成一个完整的小demo，供读者交流学习