从零开始实现太阳公转AR项目(swift)

2017-09-13 20:48:15来源:CSDN作者:liyanjun201人点击

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前言

我们一般创建ar项目都是Augumented Reality App,系统会给我们生成一些代码。今天我们我们就从普通的Single View App一步步创建实现ar项目

太阳公转ar小项目

创建项目

这一部分是创建项目、然后创建从一个viewcontroller点击按钮present进入到我们的SunRevolutionViewController。这些比较简单,我就一笔带过
这里写图片描述

ps 由于用到相机,所以我们要添加相机权限

 <key>NSCameraUsageDescription</key> <string>应用将要使用您的照相机</string>

核心地带

1. 初始化arview必须的类

  • 初始化arview必须的类
    ARSCNView(展示ar)
    ARSession (负责相机与模型的交互)
    ARWorldTrackingConfiguration(追踪设备方向的基本配置)
 let arSCNView = ARSCNView()    let arSession = ARSession()    let arConfiguration = ARWorldTrackingConfiguration()
  • 重写viewviewapper,让ARWorldTrackingConfiguration追踪我们的配置
  override func viewWillAppear(_ animated: Bool) {        super.viewWillAppear(animated)        arConfiguration.isLightEstimationEnabled = true//自适应灯光(室內到室外的話 畫面會比較柔和)        arSession.run(arConfiguration)    }
  • 添加arview,并设置代理
class SunRevolutionViewController: UIViewController,ARSCNViewDelegate {
    //设置arSCNView属性        arSCNView.frame = self.view.frame        arSCNView.session = arSession        arSCNView.automaticallyUpdatesLighting = true//自动调节亮度        self.view.addSubview(arSCNView)        arSCNView.delegate = self

此时的效果图

2 添加太阳、地球、月亮节点

添加太阳、地球、月亮节点,让他们显示在我们的屏幕上

我们让月亮节点放到地球节点上,地球节点放到太阳节点上

//初始化节点信息    func initNode()  {        //1.设置几何        sunNode.geometry = SCNSphere(radius: 3)        earthNode.geometry =  SCNSphere(radius: 1)        moonNode.geometry =  SCNSphere(radius: 0.5)        //2.渲染图     // multiply: 把整张图拉伸,之后会变淡     //diffuse:平均扩散到整个物体的表面,平切光泽透亮   //   AMBIENT、DIFFUSE、SPECULAR属性。这三个属性与光源的三个对应属性类似,每一属性都由四个值组成。AMBIENT表示各种光线照射到该材质上,经过很多次反射后最终遗留在环境中的光线强度(颜色)。DIFFUSE表示光线照射到该材质上,经过漫反射后形成的光线强度(颜色)。SPECULAR表示光线照射到该材质上,经过镜面反射后形成的光线强度(颜色)。通常,AMBIENT和DIFFUSE都取相同的值,可以达到比较真实的效果。//        EMISSION属性。该属性由四个值组成,表示一种颜色。OpenGL认为该材质本身就微微的向外发射光线,以至于眼睛感觉到它有这样的颜色,但这光线又比较微弱,以至于不会影响到其它物体的颜色。//        SHININESS属性。该属性只有一个值,称为“镜面指数”,取值范围是0128。该值越小,表示材质越粗糙,点光源发射的光线照射到上面,也可以产生较大的亮点。该值越大,表示材质越类似于镜面,光源照射到上面后,产生较小的亮点。        sunNode.geometry?.firstMaterial?.multiply.contents = "art.scnassets/earth/sun.jpg"        sunNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.contents = "art.scnassets/earth/sun.jpg"        sunNode.geometry?.firstMaterial?.multiply.intensity = 0.5 //強度        sunNode.geometry?.firstMaterial?.lightingModel = SCNMaterial.LightingModel.constant        //  地球图        earthNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.contents = "art.scnassets/earth/earth-diffuse-mini.jpg"        //  地球夜光图         earthNode.geometry?.firstMaterial?.emission.contents = "art.scnassets/earth/earth-emissive-mini.jpg";         earthNode.geometry?.firstMaterial?.specular.contents = "art.scnassets/earth/earth-specular-mini.jpg";        //    月球圖        moonNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.contents = "art.scnassets/earth/moon.jpg";        //3.设置位置        sunNode.position = SCNVector3(0, 5, -20)        earthNode.position = SCNVector3(10, 0, 0)        moonNode.position = SCNVector3(3, 0, 0)        //4.让rootnode为sun sun上添加earth earth添加moon        sunNode.addChildNode(earthNode)        earthNode.addChildNode(moonNode)        self.arSCNView.scene.rootNode.addChildNode(sunNode)    }

此时我们的三个节点显示出来了
这里写图片描述

3 设置转动

设置太阳自转

 //MARK:设置太阳自转    func sunRotation()  {        let animation = CABasicAnimation(keyPath: "rotation")        animation.duration = 10.0//速度        animation.toValue = NSValue(scnVector4: SCNVector4(0, 1, 0, Double.pi * 2))//围绕自己的y轴转动        animation.repeatCount = Float.greatestFiniteMagnitude        sunNode.addAnimation(animation, forKey: "sun-texture")    }

太阳自转

由于地球和月球都放到了太阳节点上,所以地球和月球会跟着太阳转动

设置地球地球和月球之间的转动

  earthNode.runAction(SCNAction.repeatForever(SCNAction.rotateBy(x: 0, y: 2, z: 0, duration: 1)), forKey: "earth-texture")//duration标识速度 数字越小数字速度越快        //设置月球自转

地球自转

duration标识速度 数字越小数字速度越快 比如修改数字为0.1后的效果

电动小月球

由于月球公转和地球自转的周期不一致,所以月球不能放到地球节点上
创建一个月球围绕地球节点(与地球节点位置相同),让月球放到地月节点上,让这个节点自转,设置转动速度即可

代码修改为

 let moonRotationNode = SCNNode()//月球围绕地球转动的节点
  earthNode.position = SCNVector3(3, 0, 0) moonRotationNode.position = earthNode.position //设置月球围绕地球转动的节点位置与地球的位置相同
func earthTurn()  {       //苹果有一套自带的动画        earthNode.runAction(SCNAction.repeatForever(SCNAction.rotateBy(x: 0, y: 2, z: 0, duration: 1)), forKey: "earth-texture")//duration标识速度 数字越小数字速度越快        //设置月球自转        let animation = CABasicAnimation(keyPath: "rotation")        animation.duration = 1.5//速度        animation.toValue = NSValue(scnVector4: SCNVector4(0, 1, 0, Double.pi * 2))//围绕自己的y轴转动        animation.repeatCount = Float.greatestFiniteMagnitude        moonNode.addAnimation(animation, forKey: "moon-rotation")//月球自转        //设置月球公转        let moonRotationAnimation = CABasicAnimation(keyPath: "rotation")        moonRotationAnimation.duration = 5//速度        moonRotationAnimation.toValue = NSValue(scnVector4: SCNVector4(0, 1, 0, Double.pi * 2))//围绕自己的y轴转动        moonRotationAnimation.repeatCount = Float.greatestFiniteMagnitude        moonRotationNode.addAnimation(moonRotationAnimation, forKey: "moon rotation around earth")    }

设置公转

公转和月球围绕地球转动类似,创建一个地月节点,地月节点上防止地球节点和月球围绕地球节点,月球围绕地球节点放置月球节点,如图所示
节点关系图

代码

 let earthGroupNode =  SCNNode()//地球和月球当做一个整体的节点 围绕太阳公转需要
   //3.设置位置        sunNode.position = SCNVector3(0, 5, -20)        earthGroupNode.position = SCNVector3(10,0,0)//地月节点距离太阳的10        earthNode.position = SCNVector3(3, 0, 0)        moonRotationNode.position = earthNode.position //设置月球围绕地球转动的节点位置与地球的位置相同        moonNode.position = SCNVector3(3, 0, 0)//月球距离月球围绕地球转动距离3        //4.让rootnode为sun sun上添加earth earth添加moon//        sunNode.addChildNode(earthNode)//        earthNode.addChildNode(moonNode)        moonRotationNode.addChildNode(moonNode)        earthGroupNode.addChildNode(earthNode)        earthGroupNode.addChildNode(moonRotationNode)        sunNode.addChildNode(earthGroupNode)        self.arSCNView.scene.rootNode.addChildNode(sunNode)

最终效果图
公转

添加光的效果

 //MARK://设置太阳光晕和被光找到的地方    func addLight() {        let lightNode = SCNNode()        lightNode.light = SCNLight()        lightNode.light?.color = UIColor.red //被光找到的地方颜色        sunNode.addChildNode(lightNode)        lightNode.light?.attenuationEndDistance = 20.0 //光照的亮度随着距离改变        lightNode.light?.attenuationStartDistance = 1.0        SCNTransaction.begin()        SCNTransaction.animationDuration = 1        lightNode.light?.color =  UIColor.white        lightNode.opacity = 0.5 // make the halo stronger        SCNTransaction.commit()        sunHaloNode.geometry = SCNPlane.init(width: 25, height: 25)        sunHaloNode.rotation = SCNVector4Make(1, 0, 0, Float(0 * Double.pi / 180.0))        sunHaloNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.contents = "art.scnassets/earth/sun-halo.png"        sunHaloNode.geometry?.firstMaterial?.lightingModel = SCNMaterial.LightingModel.constant // no lighting        sunHaloNode.geometry?.firstMaterial?.writesToDepthBuffer = false // 不要有厚度,看起来薄薄的一层        sunHaloNode.opacity = 5        sunHaloNode.addChildNode(sunHaloNode)    }

最终效果

可以看到地球被光找到的地方会发亮,还有太阳周围有一层光晕

代码地址:

https://github.com/jinliyuelong/TheSunRevelution

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