ARKit开发实战 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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员凯 著

图书标签:

• ARKit
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• Swift
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• 游戏开发
• 计算机视觉
• 苹果
• 编程
• 开发教程

店铺： 蓝墨水图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121334702

商品编码：25860887981

包装：平装-胶订

出版时间：2018-02-01

基本信息

书名：ARKit开发实战

：79.00元

作者：员凯

出版社：电子工业出版社

出版日期：2018-02-01

ISBN：9787121334702

字数：462

页码：300

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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★AR是颠覆传统的交互革命，而ARKit能让数亿iOS设备瞬间“变身”AR设备，学会ARKit将让你抓住AR红利。

★ARKit简单、易学，效果超赞。本书能让你快速了解AR的各项知识，从零开始全面掌握ARKit，快速开始动手制作自己的AR应用。

内容提要

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本书主要介绍ARKit的原生API，分别从世界跟踪、场景理解、几何渲染、人脸跟踪4个方面详细叙述ARKit的功能，以及在Unity中接入ARKit的方法。并且在开始部分添加了使用ARKit所必需的一些基础知识，为了减少接受难度，本书只会叙述用到的知识点。本书的*后一部分介绍了EasyAR和Vuforia这两款AR SDK的功能和使用方法。 本书适合对ARKit感兴趣的iOS开发者，以及其他想要了解ARKit原生API的读者阅读。

目录

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部分 基础知识

第1章 绘制图形/2

1.1 代码编写/2

1.2 CPU与GPU交互/4

1.3 状态准备/5

1.4 坐标转换/5

1.5 像素计算/6

1.6 硬件显示/6

第2章 图形学基础/8

2.1 笛卡儿坐标系/8

2.2 坐标空间/11

2.3 坐标系转换/12

2.4 硬件设备/13

第3章 数学基础/16

3.1 向量/16

3.2 矩阵/20

3.2.1 矩阵的定义/20

3.2.2 基本运算/21

3.2.3 运算律/24

3.2.4 矩阵的类型/27

第4章 增强现实基础/31

4.1 概念/31

4.2 结构组成/33

4.2.1 系统结构/33

4.2.2 关键要点/33

4.2.3 SLAM/34

4.3 发展历史/36

4.4 发展现状/39

4.4.1 AR硬件/39

4.4.2 AR软件/42

第二部分 ARKit内容

第5章 ARKit简介/47

5.1 ARKit概述/47

5.2 ARKit结构/49

5.3 ARKit使用/50

第6章 个AR应用/52

6.1 SceneKit/52

6.2 SpriteKit/56

6.3 Metal/60

第7章 世界跟踪/65

7.1 跟踪概述/65

7.2 模块结构/66

7.3 运行跟踪/67

7.4 ARConfiguration类/69

7.4.1 两者区别/71

7.4.2 使用示例/73

7.4.3 属性说明/74

7.5 ARSession类/75

7.5.1 持有的硬件/75

7.5.2 持有的数据/77

7.5.3 具备的能力/79

7.5.4 生命周期/80

7.5.5 处理输出/82

7.5.6 跟踪状态/84

7.5.7 中断和出错/86

7.6 ARFrame类/88

7.6.1 包含的内容/89

7.6.2 获取方式/90

7.6.3 属性和方法说明/91

7.7 ARAnchor类/93

7.8 ARCamera类/93

7.9 实例演示/98

7.9.1 新建项目/98

7.9.2 开始编码/99

7.9.3 运行效果/105

7.9.4 出错原因/106

第8章 场景理解/108

8.1 平面检测/108

8.2 ARPointCloud类/109

8.3 ARPlaneAnchor类/110

8.4 hit-test/111

8.4.1 概述/111

8.4.2 功能使用/114

8.4.3 ARHitTestResult类/114

8.5 ARLightEstimate类/116

8.6 实例/116

8.6.1 实例一/117

8.6.2 实例二/125

第9章 几何渲染/130

9.1 SceneKit/130

9.1.1 SceneKit概述/130

9.1.2 ARSView/133

9.1.3 ARSViewDelegate/135

9.2 SpriteKit 136

9.2.1 SpriteKit概述/136

9.2.2 ARSKView/137

9.2.3 ARSKViewDelegate/138

9.3 实例/139

9.3.1 实例一/139

9.3.2 实例二/150

第10章 人脸跟踪/155

10.1 概述/155

10.2 模块使用/156

10.3 各类说明/160

第11章 游戏/165

11.1 数字排列/165

11.1.1 新建项目/166

11.1.2 添加视图/166

11.1.3 添加数字/168

11.1.4 点击数字/169

11.1.5 调用加载/171

11.1.6 状态处理/172

11.1.7 运行效果/174

11.2 元素操作/175

11.2.1 新建项目/175

11.2.2 添加视图/175

11.2.3 添加手势/177

11.2.4 调用加载/182

11.2.5 添加平面/183

11.2.6 运行效果/185

11.3 捕捉萌宠/187

11.3.1 新建项目/187

11.3.2 添加元素/187

11.3.3 添加音效/191

11.3.4 添加模型/191

11.3.5 碰撞逻辑/194

11.3.6 粒子效果/195

11.3.7 调用加载/195

11.3.8 提示信息/196

11.3.9 运行效果/198

第三部分 ARKit在Unity中的应用

第12章 Unity环境/203

12.1 准备环境/203

12.2 环境说明/204

12.3 Hello Unity/207

第13章 使用ARKit/209

13.1 接入插件/209

13.2 远程调试/210

13.3 结构说明/214

13.4 使用操作/215

第14章 实例演示/218

14.1 管理跟踪/218

14.2 小游戏/223

第四部分 其他SDK的使用

第15章 EasyAR SDK/230

15.1 开发环境准备/230

15.2 EasyAR Basic功能/232

15.2.1 图片检测/232

15.2.2 播放视频/240

15.2.3 跟踪多个目标/245

15.2.4 二维码检测/248

15.2.5 云识别/252

15.3 EasyAR Pro功能/257

15.3.1 识别3D物体/258

15.3.2 录屏/263

15.3.3 SLAM /267

第16章 Vuforia SDK/272

16.1 开发环境准备/272

16.2 Image Targets/276

16.3 Cylinder Targets/278

16.4 Multi Targets/280

16.5 User Defined Targets/281

16.6 Cloud Recognition/282

16.7 Virtual Buttons/283

16.8 Text Recognition/284

16.9 VuMark /285

16.10 Object Recognition/285

作者介绍

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文摘

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序言

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ARKit开发实战：构建沉浸式增强现实体验 书籍简介： 《ARKit开发实战》是一本为有志于投身于增强现实（AR）开发领域的开发者量身打造的深度技术指南。本书旨在通过系统性的讲解和丰富的实战案例，帮助读者全面掌握Apple ARKit框架的各项核心功能，并能独立设计、开发和部署高质量的AR应用程序。我们坚信，AR技术将深刻改变人与数字信息交互的方式，而ARKit正是实现这一愿景的关键利器。本书内容聚焦于ARKit的实操应用，从基础概念到高级技巧，层层深入，力求为读者构建坚实的理论基础和丰富的实践经验。 本书核心内容概览： 第一部分：ARKit基础与核心概念 第一章：增强现实（AR）的黎明：原理、发展与未来展望 本章将带领读者走进AR的世界，首先从宏观层面梳理AR技术的起源、发展历程以及当前在各个行业的应用现状。我们将探讨AR与虚拟现实（VR）、混合现实（MR）等相关技术的区别与联系，并分析AR技术未来可能的发展趋势，包括更自然的交互方式、更逼真的渲染效果以及与AI、5G等前沿技术的融合。 随后，我们将深入剖析AR技术的核心原理，包括传感器数据融合（摄像头、IMU等）、SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技术、场景理解、物体识别与跟踪等。理解这些底层原理，将有助于读者更好地把握ARKit的实现机制，并能在遇到问题时进行更有效的排查与优化。 我们还将简要介绍ARKit的演进历史，包括ARKit 1、ARKit 2、ARKit 3以及最新的ARKit版本所带来的重要更新和功能增强。这有助于读者了解ARKit的成熟度以及Apple在AR领域的持续投入。 第二章：构建你的第一个AR场景：ARKit入门 本章将是读者踏上ARKit开发之旅的起点。我们将从搭建开发环境开始，详细介绍如何在Xcode中创建新的ARKit项目，配置必要的权限和设置。 核心内容将围绕`ARSession`和`ARView`这两个ARKit中最基础也是最重要的组件展开。读者将学习如何配置`ARSession`来启动和管理AR体验，包括选择合适的`ARConfiguration`（例如`ARWorldTrackingConfiguration`以实现空间定位和运动跟踪）以及设置会话代理以响应AR事件。 `ARView`作为AR内容的承载者，其配置和使用也将是本章的重点。读者将学习如何将`ARView`添加到视图控制器中，如何设置其渲染选项，以及如何在其上添加3D模型、图像或文字等AR锚点。 通过一个简单但完整的AR应用示例，读者将亲手实现一个能够检测平面并放置一个基础3D对象的AR场景，从而初步体验ARKit的强大能力。 第三章：理解ARKit的“世界”：坐标系统、锚点与平面检测 本章将深入探讨ARKit如何理解和表示真实世界。我们将详细解释ARKit的坐标系统，包括世界坐标系、设备坐标系以及AR锚点的坐标定义，这对于在AR环境中准确放置和操作3D对象至关重要。 锚点（Anchors）是ARKit中管理AR对象位置和方向的关键概念。本章将详细介绍不同类型的锚点，例如`ARWorldAnchor`（用于持久化AR体验）、`ARImageAnchor`（用于识别和跟踪图像）、`ARFaceAnchor`（用于面部跟踪）等。读者将学习如何创建、添加、更新和移除锚点，并理解它们在AR场景中的作用。 平面检测（Plane Detection）是ARKit最基础也是最常用的功能之一，它能够识别真实世界中的水平面和垂直面。本章将详细讲解ARKit的平面检测机制，包括如何配置`ARConfiguration`以启用平面检测，如何通过`ARMeshGeometry`获取平面网格数据，以及如何根据检测到的平面在AR场景中放置虚拟对象。我们将探讨如何优化平面检测的准确性，并处理平面可能出现的重叠或变化。 第二部分：ARKit高级功能与交互 第四章：从二维到三维：图像识别、对象跟踪与场景理解 本章将拓展ARKit的应用范围，使其能够识别和跟踪现实世界中的特定内容。 图像识别（Image Tracking）是ARKit的重要功能，允许应用程序在真实世界中识别预先定义的2D图像（如海报、名片等），并将其作为AR锚点。本章将详细介绍如何准备参考图像集，如何在`ARSession`中配置`ARImageTrackingConfiguration`，以及如何在检测到图像时在其上方叠加3D内容。我们将讨论图像识别的鲁棒性以及如何优化识别效果。 对象跟踪（Object Tracking）是ARKit 3引入的一项强大功能，它能够让ARKit识别并跟踪现实世界中的3D对象。本章将讲解如何使用`ARObjectScanningConfiguration`或通过预训练模型来捕捉和识别3D对象，以及如何在AR场景中实现对这些对象的精准跟踪，并提供相关的交互功能。 场景理解（Scene Understanding）方面，我们将探讨ARKit如何通过`ARMeshGeometry`等API提供对现实世界几何形状的理解，从而实现更复杂的AR交互，例如虚拟物体在真实物体后面的遮挡（occlusion）以及对环境的更深层次的几何感知。 第五章：让AR动起来：身体跟踪、手势识别与面部AR 本章专注于实现更具交互性的AR体验，让用户能够通过身体、手势或面部与AR内容进行互动。 身体跟踪（Body Tracking）功能允许ARKit识别和跟踪用户身体的20个关键部位，并将其姿态信息应用到虚拟骨骼上。本章将详细讲解如何启用身体跟踪，如何获取身体的骨骼数据，以及如何将这些数据用于驱动虚拟角色或实现身体姿态控制的AR应用。 手势识别（Hand Tracking）是ARKit 4引入的一项革命性功能，它能够实时检测和跟踪用户的手部姿势。本章将深入探讨如何使用ARKit的手部跟踪API，识别不同的手部关键点和手势（如握拳、张开等），并将其应用于AR应用的交互控制中。 面部AR（Face Tracking）是ARKit早期就支持的一项强大功能，它能够检测和跟踪用户面部的特征点，从而实现虚拟面具、表情模拟等趣味应用。本章将详细介绍如何使用`ARFaceTrackingConfiguration`，获取面部几何体和纹理信息，并将其用于创建生动的面部AR效果。 第六章：精益求精：AR渲染、光照与阴影 为了让AR场景更加逼真，本章将聚焦于ARKit的渲染和光照技术。 3D模型集成与优化：我们将讲解如何在ARKit项目中集成各种3D模型格式（如USDZ、RealityKit等），并提供模型导入、材质设置、动画播放等方面的技术指导。同时，也会探讨模型优化技巧，以提高AR应用的性能。 ARKit的光照模型：ARKit能够感知真实世界的光照信息，并将其应用于虚拟对象的渲染，从而实现更自然的融合。本章将详细介绍ARKit的光照估计（Light Estimation）功能，包括环境光照强度、色温的获取，以及如何利用这些信息调整虚拟对象的亮度、颜色和对比度。 阴影投射与接收：逼真的阴影是提升AR真实感的关键。本章将讲解如何在ARKit中实现虚拟对象的阴影投射，以及如何让虚拟对象接收真实世界中的阴影。我们将探讨`ARSCNView`和`RealityKit`中处理阴影的API，以及如何调整阴影的质量和效果。 第三部分：ARKit进阶应用与最佳实践 第七章：从平面到复杂的场景：ARKit与SceneKit/RealityKit 本章将深入探讨ARKit与Apple的3D渲染框架SceneKit和RealityKit的集成。 ARKit与SceneKit：SceneKit是Apple提供的强大的3D场景渲染框架，本章将详细讲解如何将ARKit与SceneKit结合使用，实现复杂的AR场景设计。读者将学习如何使用SceneKit的节点、材质、相机等概念来构建AR场景，以及如何利用ARKit提供的空间信息来控制SceneKit节点的变换。 ARKit与RealityKit：RealityKit是Apple在ARKit 3中引入的全新框架，专为AR体验而设计，提供了更高级的渲染、物理模拟和交互能力。本章将深入介绍RealityKit的API，包括实体（Entities）、组件（Components）、系统（Systems）等核心概念，以及如何使用RealityKit构建更加丰富和动态的AR体验，例如物理模拟、事件处理等。我们将对比SceneKit和RealityKit在AR开发中的优劣，并指导读者选择合适的框架。 第八章：持久化AR体验：ARWorldMap与多用户协作 ARWorldMap：ARKit允许应用程序保存和加载AR世界的空间映射信息，实现AR体验的持久化。本章将详细讲解如何使用`ARWorldMap`来保存用户在特定空间中放置的AR对象和场景，以及如何在后续的AR会话中重新加载这些内容，实现“断点续AR”。 多用户协作AR：本章将探讨如何构建多人协同的AR体验。我们将介绍Apple提供的ARKit共享功能（如`ARCollaborationData`），以及如何通过网络通信（如Bonjour、GameKit等）来实现多个设备之间的AR数据同步，让多个用户能够同时看到并交互相同的AR内容。 第九章：AR应用的部署与性能优化 打包与发布：本章将指导读者如何将完成的ARKit应用打包，并在App Store中发布。我们将涵盖应用签名、证书配置、App Store Connect上传等流程。 性能优化：AR应用的性能至关重要，直接影响用户体验。本章将提供一系列实用的性能优化技巧，包括如何优化3D模型、减少渲染开销、高效管理AR锚点、合理使用ARKit的API，以及针对不同设备进行性能测试和调优。 常见问题排查与调试：我们将汇总ARKit开发过程中常见的技术问题，并提供详细的排查思路和解决方案，帮助读者快速定位和解决开发难题。 本书特色： 理论与实践并重： 本书不仅深入讲解ARKit背后的原理和概念，更重要的是提供了大量可运行、可扩展的实战代码示例，让读者在实践中学习和掌握。 循序渐进的知识体系： 内容结构清晰，从基础的ARKit入门，逐步深入到高级功能和应用场景，适合不同开发经验的读者。 全面的ARKit功能覆盖： 涵盖了ARKit从平面检测、图像识别、身体跟踪到多人协作等几乎所有核心功能。 前沿技术的探讨： 结合SceneKit和RealityKit，为读者展示构建更复杂、更具沉浸感的AR体验的途径。 实用的开发技巧与经验分享： 包含性能优化、问题排查等开发者在实际工作中会遇到的重要环节。 目标读者： 希望掌握Apple ARKit框架，开发原生iOS AR应用的iOS开发者。 对增强现实技术充满兴趣，希望学习AR开发技术的移动应用开发者。 对ARKit有初步了解，希望深入学习ARKit高级功能和实战技巧的开发者。 对AR技术在游戏、教育、电商、设计等领域的应用感兴趣的从业人员。 通过阅读《ARKit开发实战》，您将能够自信地构建出引人入胜、功能强大的AR应用程序，在不断发展的增强现实领域占据先机。

评分☆☆☆☆☆

我对《ARKit开发实战》这本书抱有的期望，是从一个完全的初学者角度出发，希望它能提供一个非常平滑的学习曲线。我期待书中首先能够清晰地解释ARKit最基础的概念，例如ARSession、ARConfiguration，以及它们在AR体验中的作用。然后，我希望它能详细讲解如何进行平面检测，如何获取平面信息，以及如何在这个基础上放置虚拟的3D模型。我非常好奇书中会如何处理3D模型的导入和渲染，是会侧重于SceneKit还是RealityKit，又或者两者都会提及。此外，对于ARKit中的锚点（Anchors）系统，我希望书中能有详尽的解释，说明它是如何工作的，以及如何利用锚点来稳定虚拟物体在真实世界中的位置。最后，如果书中还能包含一些关于ARKit开发中常见的性能瓶颈和优化技巧，以及如何进行AR场景的调试，那就太棒了，这将极大地帮助我避免在实际开发中走弯路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《ARKit开发实战》着实吸引了我，作为一名对增强现实技术充满好奇的开发者，我一直期待能找到一本能够带领我从理论走向实践的优秀教材。在翻阅这本书之前，我脑海中勾勒出了一幅蓝图：从ARKit的核心概念、坐标系理解，到如何集成到实际的iOS应用中，再到进阶的平面检测、图像识别、物体追踪，甚至可能涉及一些ARKit 3和4的新特性，比如多人协作、身体追踪等。我希望它能提供清晰的代码示例，最好能附带完整的工程文件，让我能够一步步跟着操作，理解每个API的调用逻辑和参数含义。同时，对于一些常见的开发难题，比如性能优化、用户体验设计、与原生UI的融合等，我也期望这本书能给出一些实用的建议和解决方案。这本书应该不仅仅是API的堆砌，更应该包含作者在实际AR开发过程中积累的宝贵经验和独到见解，帮助读者少走弯路，快速掌握ARKit的开发精髓。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本好的技术书籍，不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪。当《ARKit开发实战》摆在我面前时，我首先关注的是它的结构是否逻辑严谨，内容是否循序渐进。我期待它能从最基础的ARKit项目搭建入手，解释ARSession、ARWorldTrackingConfiguration等核心概念，然后逐步深入到更复杂的场景。比如，对于ARKit中的世界映射（World Mapping）和平面检测（Plane Detection），我希望作者能详细阐述其背后的原理，以及如何有效地利用这些信息来放置虚拟物体。此外，光照估计（Light Estimation）和环境纹理（Environment Texturing）是提升AR体验真实感的关键，我非常想知道作者是如何在书中讲解这些功能的，是否提供了便于理解的示例代码，让我能够亲手实现逼真的虚拟物体与真实环境的融合。最后，如果这本书还能涉及到ARKit与SceneKit或RealityKit的结合使用，那就更完美了，因为这将极大地拓展AR应用的创作空间。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《ARKit开发实战》之前，我脑海中浮现的是一系列充满挑战的开发场景。我希望这本书能够教会我如何构建一个能够识别特定二维图像并将其“固定”在真实世界某个位置的应用，或者如何创建一个能够检测并理解现实世界中水平和垂直平面的AR应用，进而允许用户在这些平面上放置和交互虚拟对象。更进一步，我期待书中能有关于如何实现AR物体追踪（Object Tracking）和面部追踪（Face Tracking）的章节，这样我就可以尝试制作一些更加有趣的AR滤镜或游戏。我非常关注书中是否提供了关于如何处理ARKit中可能出现的各种异常情况的指导，例如传感器数据不准确、跟踪丢失等，以及如何通过代码来提高AR体验的稳定性和鲁棒性。同时，对于ARKit的性能优化，比如如何管理AR资源、如何处理大量的AR数据，我也是非常期待能在这本书中找到答案。

评分☆☆☆☆☆

我一直对ARKit在游戏开发和交互式应用中的潜力感到兴奋。《ARKit开发实战》这本书的标题让我对它寄予厚望，期望它能带领我进入一个充满无限可能的AR世界。我设想着书中会有详细的步骤来演示如何创建一个能够实现虚拟物体“抓住”和“移动”的AR场景，以及如何通过用户的手势与虚拟对象进行互动。我特别希望作者能够深入讲解ARKit的动量和物理模拟集成，让虚拟对象在现实世界中拥有真实的物理表现。此外，对于ARKit 3引入的面部追踪和身体追踪功能，我更是充满期待，希望能通过这本书学习如何捕捉用户的面部表情并将其应用到虚拟角色上，或者如何追踪用户的身体姿态，从而创建出更具沉浸感的AR体验。当然，我也会关注书中是否包含关于ARKit与其他Apple技术（如Core ML）的结合应用，以实现更智能的AR功能。