swift - ARKit – 如何在 QRCode 上放置 3D 对象？

Question

我实际上是在尝试使用 ARKit 在 QRCode 上放置一个3D 对象为此，我使用 AVCaptureDevice 来检测 QRCode 并确定 QRCode 的区域，给我一个 CGRect。然后，我对 CGRect 的每个点进行 hitTest 以获得平均 3D 坐标，如下所示:

positionGiven = SCNVector3(0, 0, 0)

for column in Int(qrZone.origin.x)...2*Int(qrZone.origin.x + qrZone.width) {
    for row in Int(qrZone.origin.y)...2*Int(qrZone.origin.y + qrZone.height) {
        for result in sceneView.hitTest(CGPoint(x: CGFloat(column)/2,y:CGFloat(row)/2), types: [.existingPlaneUsingExtent,.featurePoint]) {

            positionGiven.x+=result.worldTransform.columns.3.x
            positionGiven.y+=result.worldTransform.columns.3.y
            positionGiven.z+=result.worldTransform.columns.3.z
            cpts += 1
        }
    }
}

positionGiven.x=positionGiven.x/cpts
positionGiven.y=positionGiven.y/cpts
positionGiven.z=positionGiven.z/cpts

但 hitTest 未检测到任何结果并卡住相机，而当我通过触摸屏幕进行 hitTest 时，它可以正常工作。你知道为什么它不起作用吗？您有其他想法可以帮助我实现我想做的事情吗？

我已经考虑过使用 CoreMotion 进行 3D 转换，它可以让我倾斜设备，但这看起来真的很乏味。我还听说过 ARWorldAlignmentCamera 可以锁定场景坐标以匹配相机的方向，但我不知道如何使用它!

编辑:我每次触摸屏幕时都会尝试移动我的 3D 对象，并且 hitTest 为正，而且非常准确!我真的不明白为什么像素区域上的 hitTest 不起作用...

编辑 2:这是在屏幕上进行 2-5 次触摸的 hitTest 代码:

@objc func touch(sender : UITapGestureRecognizer) {

    for result in sceneView.hitTest(CGPoint(x: sender.location(in: view).x,y: sender.location(in: view).y), types: [.existingPlaneUsingExtent,.featurePoint]) {
        //Pop up message for testing
        alert("\(sender.location(in: view))", message: "\(result.worldTransform.columns.3)")

        //Moving the 3D Object to the new coordinates
        let objectList = sceneView.scene.rootNode.childNodes

        for object : SCNNode in objectList {
            object.removeFromParentNode()
        }
        addObject(SCNVector3(result.worldTransform.columns.3.x,result.worldTransform.columns.3.y,result.worldTransform.columns.3.z))
    }
}

编辑 3 :我设法部分解决了我的问题。

我采用相机的变换矩阵 (session.currentFrame.camera.transform)，以便对象位于相机前面。然后，我使用 CGRect 的位置在 (x,y) 上应用平移。但是我无法平移 z 轴，因为我没有足够的信息。我可能需要像 hitTest 那样估计 z 坐标..

提前致谢! :)

Answer 1

你可以使用 Apple's Vision API检测二维码并放置 anchor 。

要开始检测二维码，请使用:

 var qrRequests = [VNRequest]()
 var detectedDataAnchor: ARAnchor?
 var processing = false

 func startQrCodeDetection() {
    // Create a Barcode Detection Request
    let request = VNDetectBarcodesRequest(completionHandler: self.requestHandler)
    // Set it to recognize QR code only
    request.symbologies = [.QR]
    self.qrRequests = [request]
}

在ARSession的didUpdate Frame

public func session(_ session: ARSession, didUpdate frame: ARFrame) {
    DispatchQueue.global(qos: .userInitiated).async {
        do {
            if self.processing {
              return
            }
            self.processing = true
            // Create a request handler using the captured image from the ARFrame
            let imageRequestHandler = VNImageRequestHandler(cvPixelBuffer: frame.capturedImage,
                                                            options: [:])
            // Process the request
            try imageRequestHandler.perform(self.qrRequests)
        } catch {

        }
    }
}

处理Vision QR请求并触发 HitTest

func requestHandler(request: VNRequest, error: Error?) {
    // Get the first result out of the results, if there are any
    if let results = request.results, let result = results.first as? VNBarcodeObservation {
        guard let payload = result.payloadStringValue else {return}
        // Get the bounding box for the bar code and find the center
        var rect = result.boundingBox
        // Flip coordinates
        rect = rect.applying(CGAffineTransform(scaleX: 1, y: -1))
        rect = rect.applying(CGAffineTransform(translationX: 0, y: 1))
        // Get center
        let center = CGPoint(x: rect.midX, y: rect.midY)

        DispatchQueue.main.async {
            self.hitTestQrCode(center: center)
            self.processing = false
        }
    } else {
        self.processing = false
    }
}

 func hitTestQrCode(center: CGPoint) {
    if let hitTestResults = self.latestFrame?.hitTest(center, types: [.featurePoint] ),
        let hitTestResult = hitTestResults.first {
        if let detectedDataAnchor = self.detectedDataAnchor,
            let node = self.sceneView.node(for: detectedDataAnchor) {
            let previousQrPosition = node.position
            node.transform = SCNMatrix4(hitTestResult.worldTransform)

        } else {
            // Create an anchor. The node will be created in delegate methods
            self.detectedDataAnchor = ARAnchor(transform: hitTestResult.worldTransform)
            self.sceneView.session.add(anchor: self.detectedDataAnchor!)
        }
    }
}

然后在添加 anchor 时处理添加节点。

func renderer(_ renderer: SCNSceneRenderer, nodeFor anchor: ARAnchor) -> SCNNode? {

    // If this is our anchor, create a node
    if self.detectedDataAnchor?.identifier == anchor.identifier {
        let sphere = SCNSphere(radius: 1.0)
        sphere.firstMaterial?.diffuse.contents = UIColor.redColor()
        let sphereNode = SCNNode(geometry: sphere)
        sphereNode.transform = SCNMatrix4(anchor.transform)
        return sphereNode
    }
    return nil
}

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