iphone - iOS - 计算距离、方位角、仰角和相对位置(增强现实)

Question

我正开始构建一个增强现实应用程序，您可以在其中将图像放在屏幕上的增强现实相机 View 中，它会停留在地球上的那个位置，这样其他拥有相机 View 的人就可以过来看看它在增强现实相机 View 上。为此，我知道我需要计算某种距离因子以及方位角和仰角。

所以，我已经想出了如何将对象的图形发送到服务器并取回它，但如何才能将它放回相对于地球的原始位置。我知道我需要计算它:

• 海拔高度
• 坐标
• 方位角
• 高度
• 距离

但是我将如何计算这些并解释它们/将它们拼凑在一起。我希望你明白我的意思。

为了加深您的理解，让我给您一个简短的应用程序演示:

一个人在他的房子里，他决定在他的一面墙上放置一幅画的图像。他打开默认显示增强现实屏幕的应用程序，按下加号按钮并从他的照片库中添加一张图片。在幕后，它会将位置和位置数据保存到服务器上，有人使用应用程序和增强现实屏幕来时，它会上到服务器并找到附近保存的图像，然后下载图像并将其放置在卡在墙上，这样当他移动它时，另一个人可以用他的手机看到它。

我应该采取什么方法来实现这一目标？任何大纲、链接、资源、教程、想法、经验等。谢谢!这是一个一般很难写下来的问题，我希望你能理解。如果不是请告诉我，我会改写。

罗汉

Answer 1

我正在开发两个 AR iOS 应用程序，它们执行以下操作:将方位角(罗盘、水平角)和仰角(陀螺仪、垂直角)转换为 3D 空间中的位置(例如球面到笛卡尔)。

您需要的框架是:

• 核心位置
• 核心动力

获取纬度、经度和高度的地理位置(坐标)非常简单。您可以在多个在线资源中轻松找到此信息，但这是您在调用 startUpdatingLocation 之后需要从 CLLocationManagerDelegate 进行的主要调用:

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray *)locations
{
    latitude = (float) manager.location.coordinate.latitude;
    longitude = (float) manager.location.coordinate.longitude;
    altitude = (float) manager.location.altitude;
}

获取方位角也非常简单，在调用 startUpdatingHeading 后使用与位置相同的委托(delegate):

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading
{
    azimuth  = (float) manager.heading.magneticHeading;
}

高程是从陀螺仪中提取的，陀螺仪没有委托(delegate)，但也很容易设置。调用看起来像这样(注意:这适用于我在横向模式下运行的应用程序，检查你的):

elevation = fabsf(self.motionManager.deviceMotion.attitude.roll);

最后，您可以像这样将方向坐标转换为 3D 点:

- (GLKVector3)sphericalToCartesian:(float)radius azimuth:(float)theta elevation:(float)phi
{
    // Convert Coordinates: Spherical to Cartesian
    // Spherical: Radial Distance (r), Azimuth (θ), Elevation (φ)
    // Cartesian: x, y, z

    float x = radius * sinf(phi) * sinf(theta);
    float y = radius * cosf(phi);
    float z = radius * sinf(phi) * cosf(theta);
    return GLKVector3Make(x, y, z);
}

对于最后一部分，请非常注意角度和轴的命名约定，因为它们因来源而异。在我的系统中，θ 是水平面的角度，φ 是垂直面的角度，x 是左右，y 是上下，z 是前后。

至于距离，我不确定您是否真的需要使用它，但如果您需要，只需将它替换为“半径”即可。

希望对你有帮助