在全新AR开发专栏的第一篇我们通过一个简单的project（在显示环境放置一个cube）来了解ARKit的核心功能与API特性。通过这个过程，你将了解ARKit如何在真实的设备中工作，从而与创建的3D对象进行交互。
前提说明
1.本部分教程使用的是原生iOS开发，目前不涉及Unity，主要使用SceneKit。
2.使用的软件版本：Xcode 9。
3.使用的开发语言版本：Swift 4
4.本系列专栏希望通过简洁的语言与图片帮助大家更好的理解ARKit开发流程，帮助大家开发出炫酷的AR应用。
Step 1: 创建项目
打开Xcode，点击File > New > Project…，选择Single View App，点击Next创建项目，命名为ARKitDemo。如下图操作所示：
设置SceneKit View
打开Main.storyboard，将ARKit SceneKit视图拖放到视图控制器上。
然后将ARKit SceneKit视图约束填充整个视图控制器。
Step 2: 编辑代码实现open camera
连接IBOutlet
在ViewController.swift文件的顶部添加一个import语句来导入ARKit:
import ARKit
然后按住control键并从ARKit SceneKit视图拖拽到ViewController.swift文件。当提示时，命名IBOutlet sceneView。可以删除didReceiveMemoryWarning() 方法，目前我们并不需要它。
配置ARSCNView Session
我们的AR应用程序是通过摄像头观察世界和周围的环境。所以接下来我们需要设置Camera：
配置ARKit SceneKit View。在ViewController类中插入以下代码:
override func viewWillAppear(_ animated: Bool) {
super.viewWillAppear(animated)
let configuration = ARWorldTrackingConfiguration()
sceneView.session.run(configuration)
}
在viewWillAppear(_:)方法中，我们初始化了一个名为ARWorldTrackingConfiguration的AR配置。主要用于实现World Tracking功能。关于WorldTracking，苹果的官方API是这样解释的：
“World tracking provides 6 degrees of freedom tracking of the device. By finding feature points in the scene, world tracking enables performing hit-tests against the frame. Tracking can no longer be resumed once the session is paused.”Apple’s Documentation
The World Tracking配置跟踪设备的方向和位置，它还能通过设备的Camera探测真实世界的表面。
设置sceneView’s AR session来运行我们刚刚初始化的配置。AR session管理视图内容的运动跟踪和camera图像处理。
现在在ViewController中添加另一个方法:
override func viewWillDisappear(_ animated: Bool) {
super.viewWillDisappear(animated)
sceneView.session.pause()
}
在viewWillDisappear(_:)方法中主要处理：停止tracking和视图内容的图像。
Camera 授权
在我们运行应用程序之前，我们需要通知用户我们将使用他们设备的摄像头实现增强现实功能。这是iOS 10发布以来的一个要求。
打开Info.plist。右键单击空白区域并选择Add row。设置私隐相机使用说明键。值可以设置为Augmented Reality。如下图所示：
接下来我们提前测试下Camera是否可以顺利的调用出来。将测试手机连接到Mac上。在Xcode上构建并运行该项目。该应用程序应该会提示你允许摄像头进入。如下图所示：
Step 3: 添加3D物体
插入以下代码到你的ViewController类:
func addBox() {
let box = SCNBox(width: 0.1, height: 0.1, length: 0.1, chamferRadius: 0)
let boxNode = SCNNode()
boxNode.geometry = box
boxNode.position = SCNVector3(0, 0, -0.2)
let scene = SCNScene()
scene.rootNode.addChildNode(boxNode)
sceneView.scene = scene
}
- 创建一个Box，1 Float = 1 meter。
- 创建一个node。node表示物体在三维空间中的位置和坐标。node本身没有可见的内容。
- 给node设置一个形状（Box）。
- 设置box的位置。这个位置相对于camera的，右边是X正，左边是X负。上面表示Y正，向下表示Y负。向后表示Z正，向前表示Z负。
- 创建一个scene（SceneKit scene），将box添加到场景中去。
- 将sceneView的scene设置为显示刚刚创建的场景。
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
addBox()
}
接下来Build，打开camera，出现白色的box，效果如下图：
addBox()的方法也可以这样写：
func addBox() {
let box = SCNBox(width: 0.05, height: 0.05, length: 0.05, chamferRadius: 0)
let boxNode = SCNNode()
boxNode.geometry = box
boxNode.position = SCNVector3(0, 0, -0.2)
sceneView.scene.rootNode.addChildNode(boxNode)
}
Step 4: 添加手势（点击删除3D物体）
在ViewController.swift文件中插入以下方法:
@objc func didTap(withGestureRecognizer recognizer: UIGestureRecognizer) {
let tapLocation = recognizer.location(in: sceneView)
let hitTestResults = sceneView.hitTest(tapLocation)
guard let node = hitTestResults.first?.node else { return }
node.removeFromParentNode()
}
创建了一个didTap(带有gesturerecognizer:)方法。检索用户相对于sceneView的点击位置，然后t查看是否点击了任何node。然后从hitTestResults中找到第一个node。如果结果确实包含至少一个node，那么我们将从其父节点删除第一个节点。
在测试删除对象之前，更新viewDidLoad()方法，添加对addTapGestureToSceneView()方法的调用:
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
addBox()
addTapGestureToSceneView()
}
Step 5: 添加多个3D物体
在ViewController类的末尾创建一个extension：
extension float4x4 {
var translation: float3 {
let translation = self.columns.3
return float3(translation.x, translation.y, translation.z)
}
}
extension将矩阵转换为float3。修改addBox()方法：
func addBox(x: Float = 0, y: Float = 0, z: Float = -0.2) {
let box = SCNBox(width: 0.1, height: 0.1, length: 0.1, chamferRadius: 0)
let boxNode = SCNNode()
boxNode.geometry = box
boxNode.position = SCNVector3(x, y, z)
sceneView.scene.rootNode.addChildNode(boxNode)
}
修改didTap(使用gesturerecognizer:)方法，在guard let语句内部和return语句之前。添加以下代码:
let hitTestResultsWithFeaturePoints = sceneView.hitTest(tapLocation, types: .featurePoint)
if let hitTestResultWithFeaturePoints = hitTestResultsWithFeaturePoints.first {
let translation = hitTestResultWithFeaturePoints.worldTransform.translation
addBox(x: translation.x, y: translation.y, z: translation.z)
}
接下来实现使用x、y和z在检测到的点击时添加一个新的box。didTap(withGestureRecognizer:)方法的代码如下：
@objc func didTap(withGestureRecognizer recognizer: UIGestureRecognizer) {
let tapLocation = recognizer.location(in: sceneView)
let hitTestResults = sceneView.hitTest(tapLocation)
guard let node = hitTestResults.first?.node else {
let hitTestResultsWithFeaturePoints = sceneView.hitTest(tapLocation, types: .featurePoint)
if let hitTestResultWithFeaturePoints = hitTestResultsWithFeaturePoints.first {
let translation = hitTestResultWithFeaturePoints.worldTransform.translation
addBox(x: translation.x, y: translation.y, z: translation.z)
}
return
}
node.removeFromParentNode()
}
运行效果如下图：
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