Unity 20级 AR

简单入门Unity的ARFoundation - 1

Posted by ELITTK on 2021-11-30

本篇主要介绍了如何通过ARFoundation来简单的在摄像头中的现实世界生成一个物体。

此篇文章基于ARFoundation 4.2.1 撰写，不确定在以后的时效性如何，还请留意。

在Unity中快速上手ARFoundation

前置要求

在使用ARFoundation之前需要注意

  • 安卓设备需要将API版本最低要求设置在7.0或以上，且需要关闭对Vulkan图形api的支持
  • IOS设备需要将最低版本设置在11.0或者更高，同时勾选需要ARkit支持，将构架设为ARM6
  • 同时请注意ios与Android提供的AR功能会有所不差异。

创建AR对象

首先需要我们将package添加到Unity中

ARfoundation in Unity

然后在场景中添加如下内容

添加这些东西

此时，我们能够注意到在AR session origin下已经包含了一个AR camera，该camera会取代原来的main camera，根据设备摄像头的位置来自动将现实坐标转化为unity中的空间坐标。

了解Trackable objects

在启动ar时，此时的坐标会被视作0，0，0，当探测到其他物体时，AR session origin会在运行时创建的Trackables对象下生成。以下是Unity所提供的所有可以被追踪的对象。

Trackable Manager Trackable Purpose
ARPlaneManager ARPlane Detects flat surfaces.
ARPointCloudManager ARPointCloud Detects feature points.
ARAnchorManager ARAnchor Manages anchors. You can manually add and remove them with ARAnchorManager.AddAnchor and ARAnchorManager.RemoveAnchor.
ARRaycastManager ARRaycast Repeats and updates a raycast automatically.
ARTrackedImageManager ARTrackedImage Detects and tracks 2D images.
AREnvironmentProbeManager AREnvironmentProbe Creates cubemaps that represent the environment.
ARFaceManager ARFace Detects and tracks human faces.
ARTrackedObjectManager ARTrackedObject Detects 3D objects.
ARParticipantManager ARParticipant Tracks other users in a multi-user collaborative session.

在这之中的PointCloud看起来可能比较特殊，这里简单解释一下。AR的运动轨迹追踪主要是通过特征点（FeaturePoint）及其相对关系来实现的，而一部分相互关联的点就是一个PointCloud。

虽然一个特征点是无法被追踪的，但是PointCloud被视作是可追踪的。

————Unity AR point cloud manager

对于每个对象的变动，Unity还提供了接口方便使用，这部分内容具体请参照Unity官方文档。

值得注意的一点是，以上所有功能都是可以选择开关的，在性能开销有限的情况下注意合理关闭部分功能。

生成物体

生成物体实现起来其实比较简单

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void Update()
        {
            if (Input.touchCount == 0 || m_Content == null)
                return;

            var touch = Input.GetTouch(0);

            if (m_RaycastManager.Raycast(touch.position, s_Hits, TrackableType.PlaneWithinPolygon))
            {
                // Raycast hits are sorted by distance, so the first one
                // will be the closest hit.
                var hitPose = s_Hits[0].pose;

                // This does not move the content; instead, it moves and orients the ARSessionOrigin
                // such that the content appears to be at the raycast hit position.
                m_SessionOrigin.MakeContentAppearAt(content, hitPose.position, m_Rotation);
            }
        }

        static List<ARRaycastHit> s_Hits = new List<ARRaycastHit>();

        ARSessionOrigin m_SessionOrigin;

        ARRaycastManager m_RaycastManager;

在我们获取了玩家的触摸操作之后，我们会发射一条ar射线，当碰到多边形平面时，就返回首个碰撞坐标，然后再调用ARSessionOrigin.MakeContentAppearAt()来生成物体即可。

这里有个小技巧，我们可以通过调大AR session origin的scale来反向调整物体的大小，比如调成10，实际显示的大小就为0.1。

测试样例

Test 1

Test2

可以看到在有机娘等外界物体干扰的情况下识别其实还是有点飘的，但是总体效果还是不错。

参考资料

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