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iPhone8上的AR功能到底是什么樣的呢
蘋果在WWDC 2017的發(fā)布會(huì)推出了針對(duì)iOS 11的ARkit，正式宣布邁向增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）領(lǐng)域的第一步。
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這是蘋果推出開發(fā)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺(tái)，包含大量硬件和操作系統(tǒng)的算法以及一整套原生態(tài)開發(fā)工具包（SDK）。意味著開發(fā)者可以直接在蘋果iPhone和iPad上開發(fā)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR） 游戲、營銷、購物、教育、裝修等應(yīng)用。
在開發(fā)者大會(huì)的演示中，蘋果只是演示了一個(gè)簡單的放置茶杯的Demo。對(duì)于ARkit的可能性，則留給了開發(fā)者。
9月12日，蘋果在秋季新品iPhone發(fā)布會(huì)上展示了一批ARkit開發(fā)者的作品。
iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X都使用了新款陀螺儀和通過A11 Bionic生物芯片進(jìn)行校準(zhǔn)的攝像頭來提升增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）效果。這也是蘋果第一次在硬件層面支持該功能。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的視覺效果更加逼真，蘋果演示細(xì)節(jié)豐富的機(jī)器人在籃球場(chǎng)上進(jìn)行格斗?；蛘弋?dāng)夜晚星空密布，使用手機(jī)在實(shí)際的天空中查看星象。
同樣是在空無一物的桌子上演示，這一次蘋果讓團(tuán)隊(duì)辦公地點(diǎn)位于上海的Directive Games展示了最新的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）游戲《The Machines》。
手機(jī)屏幕上，桌面變成了像星際爭(zhēng)霸一樣的戰(zhàn)場(chǎng)，玩家可以指揮機(jī)器軍隊(duì)進(jìn)行進(jìn)攻，也可以用第一視角進(jìn)行瞄準(zhǔn)射擊。
由于芯片升級(jí)帶來的畫質(zhì)提升，新的游戲在桌面上的效果更加清晰，細(xì)節(jié)更加豐富。通過攝像頭的距離移動(dòng)來縮放游戲畫面更加流暢。
我們用iPhone 8 Plus對(duì)比了7 Plus以及6s Plus。6S以上的手機(jī)只要升級(jí)到iOS 11后就可以使用基于ARKit開發(fā)的應(yīng)用。
我們選擇了5款蘋果在App Store中推薦的應(yīng)用，這其中包括蘋果在推出ARKit時(shí)宣布和宜家合作開發(fā)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）應(yīng)用IKEA Place，可以測(cè)量房間距離的工具應(yīng)用Plnar以及iOS 11發(fā)布后由網(wǎng)易游戲開發(fā)的首批增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）游戲悠夢(mèng) 。
捕捉現(xiàn)實(shí)空間中的表面信息，比如桌面、地面，讓虛擬物體在視覺上和現(xiàn)實(shí)世界產(chǎn)生聯(lián)系是蘋果ARKit主要提升的部分。
無論是測(cè)量工具Plnar還是在現(xiàn)實(shí)空間中放置家具的IKEA Place都需要先識(shí)別地面后才能開啟功能。但識(shí)別桌面和地面的成功率就是最先遇到的問題。
在我們的測(cè)試中，花紋比較少或者顏色較淺的地面識(shí)別率會(huì)明顯低一些。如果在較暗的環(huán)境下，幾乎很難識(shí)別出來，Plnar會(huì)不斷提醒你增強(qiáng)周圍的光亮，而且識(shí)別時(shí)間會(huì)很長，這和ARKit需要從圖像中識(shí)別更多的信息有關(guān)。
昏暗的環(huán)境下讀取地面的時(shí)間增長
在正常光照情況下，iPhone 8 Plus的識(shí)別速度比7 Plus以及6s Plus明顯更快。除了A11芯片帶來的提升之外，iPhone 8感光元件進(jìn)光量相比iPhone 7多了83% 也是關(guān)鍵。
一旦識(shí)別成功后，Plnar和IKEA Place的效果都很流暢。你可以用Plnar標(biāo)記出要測(cè)量邊線的兩端，距離會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)在線條上，和實(shí)際用尺子測(cè)量出來的誤差在1 cm以內(nèi)。測(cè)量完整個(gè)房間后還可以生成3D的視圖。
而宜家的IKEA Place里提供了目前宜家熱銷的家具商品模型。你可以選擇合適的家具擺放在制定的位置，家具會(huì)從空中落到檢測(cè)到的地面上。
從實(shí)際的效果來看，家具和地面結(jié)合的效果很自然。無論是椅子腿還是沙發(fā)和實(shí)際地面幾乎完全接觸，沒有太大的漂移，加上模擬光影的效果，如果只是想粗略看一下這個(gè)家具在實(shí)際中的樣子，效果是可以接受的。
同樣是放置家具，Housecraft的模型還還原了物體表面的效果，譬如選擇沙發(fā)后可以看到布材沙發(fā)的褶皺，在視覺上要比更加逼真。
在7 Plus上，模型動(dòng)畫效果已經(jīng)有一點(diǎn)幀數(shù)下降的現(xiàn)象，整體使用還比較流暢，但是6s Plus就明顯出現(xiàn)了輕微的卡頓，載入模型的等待時(shí)間也偏長。
在游戲上，除了蘋果在發(fā)布會(huì)上展示的The Machines，Stack AR和悠夢(mèng)都是比較出色的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）游戲。
Stack是壘積木的小游戲，隨著積木越搭越高，可以放置積木的面積也隨之減少。失敗后，應(yīng)用會(huì)自動(dòng)從現(xiàn)實(shí)的地面上升起一座同等比例的積木塔，你可以從各種角度欣賞你的作品。
悠夢(mèng)的整體畫面風(fēng)格，以及解密模式都和紀(jì)念碑谷很像。在應(yīng)用內(nèi)，需要識(shí)別出展開場(chǎng)景的平面，整個(gè)世界會(huì)在桌面上鋪開。
和以往通過手指滑動(dòng)屏幕拉近場(chǎng)景不同，你只能通過移動(dòng)攝像頭來查看整個(gè)場(chǎng)景中隱藏的線索。
場(chǎng)景的模型并沒有蘋果發(fā)布會(huì)上展示的The Machines那么精細(xì)，但無論是圍著懸崖飛翔的海鳥還是旋轉(zhuǎn)的燈塔，都讓整個(gè)場(chǎng)景有一種不同于普通游戲的真實(shí)感。
雖然增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）游戲的效果的確讓人感覺新鮮，但和VR一樣，在新鮮感過去之后，每次開始游戲前都需要掃描桌面變成一件很繁瑣的事情。
而同樣出現(xiàn)在三臺(tái)手機(jī)上的問題都是發(fā)熱，區(qū)別只是發(fā)熱快慢的問題。iPhone 8大約在玩悠夢(mèng)十幾分鐘后攝像頭和芯片位置就會(huì)變得很燙。而7 Plus和6s Plus幾分鐘之內(nèi)溫度就開始升高。
就目前體驗(yàn)來說，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）這種交互方式的改變是很新鮮的，顯示的效果也明顯得到了更大的提升。但實(shí)用性的問題始終沒有解決。
庫克曾在采訪中表示增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）會(huì)徹底改變傳統(tǒng)的購買體驗(yàn)。在IKEA Place中，每一款家具都標(biāo)注了價(jià)格，可以在線下單。但是購買家具并不是頻繁的需求，而且逛宜家商場(chǎng)也是挺有樂趣的事情。
無論是蘋果在發(fā)布會(huì)上演示ARkit的Demo，還是在App Store中推薦的應(yīng)用，這些在蘋果看來最好的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）功能在實(shí)際生活中是否真的有用？
也許新鮮感過去后，你依然還是會(huì)選擇游戲更多的PS4、XBOX，躺在沙發(fā)上玩。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）功能是否能成為庫克心中顛覆傳統(tǒng)應(yīng)用體驗(yàn)的變革，并留在手機(jī)中融入到用戶日常生活中，通過技術(shù)挖掘出更加實(shí)用的功能才是重要的。
iOS設(shè)備的態(tài)度增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)問題，怎么解決
iOS11Beta1更新了什么在WWDC17上，iOS11新增了ApplePay個(gè)人間轉(zhuǎn)賬、Siri聲音更自然和智能、控制中心設(shè)計(jì)大改、地圖和導(dǎo)航更新、AppStore迎來全新變革。iOS11中，蘋果增加了對(duì)AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的支持，開發(fā)者可以推出更有創(chuàng)意的游戲。當(dāng)然本次iOS11
iOS增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（ARKit）簡單介紹
跟蹤是ARKit的核心組件之一，其提供了設(shè)備在物理世界中的位置與方向信息，并對(duì)物體進(jìn)行跟蹤，如人臉。
場(chǎng)景理解通過學(xué)習(xí)更多關(guān)于環(huán)境的屬性，以對(duì)水平平面進(jìn)行檢測(cè)，如地面或桌面；iOS 11.3開始還支持檢測(cè)垂直平面。這些在場(chǎng)景中平面可用于放置虛擬物體。此外，場(chǎng)景理解還會(huì)了解當(dāng)前環(huán)境的光照情況，以提供光照信息用于在虛擬場(chǎng)景中反映真實(shí)環(huán)境，避免過亮或過暗。
通過ARKit可以很容易地集成你所選的渲染引擎。ARKit可通過SceneKit和SpriteKit渲染。Xcode中還提供了Metal模板，方便快速地開始你的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)（augmented reality experience）項(xiàng)目。此外，Unity和Unreal也已經(jīng)集成ARKit完整的功能集到他們主流的游戲引擎中，因此你可以通過這些引擎開始使用ARKit。
AR技術(shù)叫做 虛擬增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù) ，也就是在相機(jī)捕捉到的現(xiàn)實(shí)世界的圖像中顯示一個(gè)虛擬的 3D 模型。
這一過程可以分為兩個(gè)步驟：
下圖是一個(gè)ARKit 與 SceneKit 框架的關(guān)系圖，通過下圖可以看出：
ARSCNView 與 ARCamera 兩者之間并沒有直接的關(guān)系，它們之間是通過AR會(huì)話，也就是ARKit框架中非常重量級(jí)的一個(gè)類ARSession來搭建溝通橋梁的
要想運(yùn)行一個(gè) ARSession 會(huì)話，你必須要指定一個(gè)稱之為會(huì)話追蹤配置的對(duì)象: ARSessionConfiguration , ARSessionConfiguration 的主要目的就是負(fù)責(zé)追蹤相機(jī)在3D世界中的位置以及一些特征場(chǎng)景的捕捉（例如平面捕捉），這個(gè)類本身比較簡單卻作用巨大
ARSessionConfiguration 是一個(gè)父類，為了更好的看到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的效果，蘋果官方建議我們使用它的子類 ARWorldTrackingSessionConfiguration ，該類只支持A9芯片之后的機(jī)型，也就是iPhone6s之后的機(jī)型
ARWorldTrackingConfiguration （會(huì)話追蹤配置）的作用是跟蹤設(shè)備的方向和位置，以及檢測(cè)設(shè)備攝像頭看到的現(xiàn)實(shí)世界的表面。
它的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了一系列非常龐大的算法計(jì)算以及調(diào)用了你的 iPhone 必要的傳感器來檢測(cè)手機(jī)的移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)甚至是翻滾。
當(dāng) ARWorldTrackingConfiguration 計(jì)算出相機(jī)在 3D 世界中的位置時(shí)，它本身并不持有這個(gè)位置數(shù)據(jù)，而是將其計(jì)算出的位置數(shù)據(jù)交給 ARSession 去管理，而相機(jī)的位置數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的類就是 ARFrame 。 ARSession 類有一個(gè)屬性叫做 currentFrame ，維護(hù)的就是 ARFrame 這個(gè)對(duì)象。
ARCamera 只負(fù)責(zé)捕捉圖像，不參與數(shù)據(jù)的處理。它屬于3D場(chǎng)景中的一個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)3D Scene都會(huì)有一個(gè)Camera，它決定了我們看物體的視野
他們?nèi)咧g的關(guān)系看起來如下圖：
ARCamera 在 3D 世界的位置看起來是這樣的：
首先，ARKit 利用攝像頭拍攝現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的畫面，然后 SceneKit 用來建立虛擬世界。
建立好了以后，ARKit 負(fù)責(zé)將現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界的信息融合，并渲染出一個(gè) AR 世界。
在渲染的同時(shí)，ARKit 要負(fù)責(zé)以下三件事：
由此可見，ARKit 主要做的事是：捕捉現(xiàn)實(shí)世界信息、將現(xiàn)實(shí)和虛擬世界混合渲染、并且時(shí)刻處理新的信息或者進(jìn)行互動(dòng)。
效果：
ARConfiguration ：提供 3DOF 追蹤
ARWorldTrackingConfiguration ：提供 6DOF 追蹤
對(duì)于 3DOF 追蹤，我們旋轉(zhuǎn)設(shè)備時(shí)可以看到虛擬的飛機(jī)視角有所變化；但當(dāng)平移時(shí)，我們可以看到飛機(jī)是隨著設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)的。
對(duì)于 6DOF 追蹤，我們旋轉(zhuǎn)設(shè)備時(shí)可以看到虛擬的飛機(jī)視角有所變化(這點(diǎn)與 3DOF 追蹤沒有區(qū)別)；平移時(shí)，我們可以看到飛機(jī)的不同位置，例如向上平移看到了飛機(jī)的上表面，圍著飛機(jī)平移可以看到飛機(jī)的四周，而 3DOF 沒有提供這種平移的追蹤。
可以通過 [ARWorldTrackingConfiguration isSupported] 判斷設(shè)備是否支持 ARWorldTrackingConfiguration 。
Hit-testing 是為了獲取當(dāng)前捕捉到的圖像中某點(diǎn)擊位置有關(guān)的信息(包括平面、特征點(diǎn)、ARAnchor 等)。
[圖片上傳失敗...(image-ba8a3e-1554264132836)]
當(dāng)點(diǎn)擊屏幕時(shí)，ARKit 會(huì)發(fā)射一個(gè)射線，假設(shè)屏幕平面是三維坐標(biāo)系中的 xy 平面，那么該射線會(huì)沿著 z 軸方向射向屏幕里面，這就是一次 Hit-testing 過程。此次過程會(huì)將射線遇到的所有有用信息返回，返回結(jié)果以離屏幕距離進(jìn)行排序，離屏幕最近的排在最前面。
ARHitTestResultTypeFeaturePoint ：表示此次 Hit-testing 過程希望返回當(dāng)前圖像中 Hit-testing 射線經(jīng)過的 3D 特征點(diǎn)。
ARHitTestResultTypeEstimatedHorizontalPlane ：表示此次 Hit-testing 過程希望返回當(dāng)前圖像中 Hit-testing 射線經(jīng)過的預(yù)估平面。預(yù)估平面表示 ARKit 當(dāng)前檢測(cè)到一個(gè)可能是平面的信息，但當(dāng)前尚未確定是平面，所以 ARKit 還沒有為此預(yù)估平面添加 ARPlaneAnchor。
ARHitTestResultTypeEstimatedVerticalPlane ：同上，區(qū)別僅是預(yù)估豎面。
ARHitTestResultTypeExistingPlane ：表示此次 Hit-testing 過程希望返回當(dāng)前圖像中 Hit-testing 射線經(jīng)過的無限大小的平面。
ARHitTestResultTypeExistingPlaneUsingExtent ：表示此次 Hit-testing 過程希望返回當(dāng)前圖像中 Hit-testing 射線經(jīng)過的有大小范圍的平面。
ARHitTestResultTypeExistingPlaneUsingGeometry ：表示此次 Hit-testing 過程希望返回當(dāng)前圖像中 Hit-testing 射線經(jīng)過的有大小范圍和形狀的平面。
當(dāng)前標(biāo)題：ios增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)開發(fā),iOS高級(jí)開發(fā)
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