ARKit開發實戰 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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員凱 著

圖書標籤:

• ARKit
• 增強現實
• iOS開發
• Swift
• 移動開發
• 遊戲開發
• 計算機視覺
• 蘋果
• 編程
• 開發教程

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121334702

商品編碼：25860887981

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2018-02-01

基本信息

書名：ARKit開發實戰

：79.00元

作者：員凱

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2018-02-01

ISBN：9787121334702

字數：462

頁碼：300

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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★AR是顛覆傳統的交互革命，而ARKit能讓數億iOS設備瞬間“變身”AR設備，學會ARKit將讓你抓住AR紅利。

★ARKit簡單、易學，效果超贊。本書能讓你快速瞭解AR的各項知識，從零開始全麵掌握ARKit，快速開始動手製作自己的AR應用。

內容提要

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本書主要介紹ARKit的原生API，分彆從世界跟蹤、場景理解、幾何渲染、人臉跟蹤4個方麵詳細敘述ARKit的功能，以及在Unity中接入ARKit的方法。並且在開始部分添加瞭使用ARKit所必需的一些基礎知識，為瞭減少接受難度，本書隻會敘述用到的知識點。本書的*後一部分介紹瞭EasyAR和Vuforia這兩款AR SDK的功能和使用方法。 本書適閤對ARKit感興趣的iOS開發者，以及其他想要瞭解ARKit原生API的讀者閱讀。

目錄

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部分 基礎知識

第1章 繪製圖形/2

1.1 代碼編寫/2

1.2 CPU與GPU交互/4

1.3 狀態準備/5

1.4 坐標轉換/5

1.5 像素計算/6

1.6 硬件顯示/6

第2章 圖形學基礎/8

2.1 笛卡兒坐標係/8

2.2 坐標空間/11

2.3 坐標係轉換/12

2.4 硬件設備/13

第3章 數學基礎/16

3.1 嚮量/16

3.2 矩陣/20

3.2.1 矩陣的定義/20

3.2.2 基本運算/21

3.2.3 運算律/24

3.2.4 矩陣的類型/27

第4章 增強現實基礎/31

4.1 概念/31

4.2 結構組成/33

4.2.1 係統結構/33

4.2.2 關鍵要點/33

4.2.3 SLAM/34

4.3 發展曆史/36

4.4 發展現狀/39

4.4.1 AR硬件/39

4.4.2 AR軟件/42

第二部分 ARKit內容

第5章 ARKit簡介/47

5.1 ARKit概述/47

5.2 ARKit結構/49

5.3 ARKit使用/50

第6章 個AR應用/52

6.1 SceneKit/52

6.2 SpriteKit/56

6.3 Metal/60

第7章 世界跟蹤/65

7.1 跟蹤概述/65

7.2 模塊結構/66

7.3 運行跟蹤/67

7.4 ARConfiguration類/69

7.4.1 兩者區彆/71

7.4.2 使用示例/73

7.4.3 屬性說明/74

7.5 ARSession類/75

7.5.1 持有的硬件/75

7.5.2 持有的數據/77

7.5.3 具備的能力/79

7.5.4 生命周期/80

7.5.5 處理輸齣/82

7.5.6 跟蹤狀態/84

7.5.7 中斷和齣錯/86

7.6 ARFrame類/88

7.6.1 包含的內容/89

7.6.2 獲取方式/90

7.6.3 屬性和方法說明/91

7.7 ARAnchor類/93

7.8 ARCamera類/93

7.9 實例演示/98

7.9.1 新建項目/98

7.9.2 開始編碼/99

7.9.3 運行效果/105

7.9.4 齣錯原因/106

第8章 場景理解/108

8.1 平麵檢測/108

8.2 ARPointCloud類/109

8.3 ARPlaneAnchor類/110

8.4 hit-test/111

8.4.1 概述/111

8.4.2 功能使用/114

8.4.3 ARHitTestResult類/114

8.5 ARLightEstimate類/116

8.6 實例/116

8.6.1 實例一/117

8.6.2 實例二/125

第9章 幾何渲染/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 實例/139

9.3.1 實例一/139

9.3.2 實例二/150

第10章 人臉跟蹤/155

10.1 概述/155

10.2 模塊使用/156

10.3 各類說明/160

第11章 遊戲/165

11.1 數字排列/165

11.1.1 新建項目/166

11.1.2 添加視圖/166

11.1.3 添加數字/168

11.1.4 點擊數字/169

11.1.5 調用加載/171

11.1.6 狀態處理/172

11.1.7 運行效果/174

11.2 元素操作/175

11.2.1 新建項目/175

11.2.2 添加視圖/175

11.2.3 添加手勢/177

11.2.4 調用加載/182

11.2.5 添加平麵/183

11.2.6 運行效果/185

11.3 捕捉萌寵/187

11.3.1 新建項目/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 碰撞邏輯/194

11.3.6 粒子效果/195

11.3.7 調用加載/195

11.3.8 提示信息/196

11.3.9 運行效果/198

第三部分 ARKit在Unity中的應用

第12章 Unity環境/203

12.1 準備環境/203

12.2 環境說明/204

12.3 Hello Unity/207

第13章 使用ARKit/209

13.1 接入插件/209

13.2 遠程調試/210

13.3 結構說明/214

13.4 使用操作/215

第14章 實例演示/218

14.1 管理跟蹤/218

14.2 小遊戲/223

第四部分 其他SDK的使用

第15章 EasyAR SDK/230

15.1 開發環境準備/230

15.2 EasyAR Basic功能/232

15.2.1 圖片檢測/232

15.2.2 播放視頻/240

15.2.3 跟蹤多個目標/245

15.2.4 二維碼檢測/248

15.2.5 雲識彆/252

15.3 EasyAR Pro功能/257

15.3.1 識彆3D物體/258

15.3.2 錄屏/263

15.3.3 SLAM /267

第16章 Vuforia SDK/272

16.1 開發環境準備/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

作者介紹

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文摘

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序言

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ARKit開發實戰：構建沉浸式增強現實體驗 書籍簡介： 《ARKit開發實戰》是一本為有誌於投身於增強現實（AR）開發領域的開發者量身打造的深度技術指南。本書旨在通過係統性的講解和豐富的實戰案例，幫助讀者全麵掌握Apple ARKit框架的各項核心功能，並能獨立設計、開發和部署高質量的AR應用程序。我們堅信，AR技術將深刻改變人與數字信息交互的方式，而ARKit正是實現這一願景的關鍵利器。本書內容聚焦於ARKit的實操應用，從基礎概念到高級技巧，層層深入，力求為讀者構建堅實的理論基礎和豐富的實踐經驗。 本書核心內容概覽： 第一部分：ARKit基礎與核心概念 第一章：增強現實（AR）的黎明：原理、發展與未來展望 本章將帶領讀者走進AR的世界，首先從宏觀層麵梳理AR技術的起源、發展曆程以及當前在各個行業的應用現狀。我們將探討AR與虛擬現實（VR）、混閤現實（MR）等相關技術的區彆與聯係，並分析AR技術未來可能的發展趨勢，包括更自然的交互方式、更逼真的渲染效果以及與AI、5G等前沿技術的融閤。 隨後，我們將深入剖析AR技術的核心原理，包括傳感器數據融閤（攝像頭、IMU等）、SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技術、場景理解、物體識彆與跟蹤等。理解這些底層原理，將有助於讀者更好地把握ARKit的實現機製，並能在遇到問題時進行更有效的排查與優化。 我們還將簡要介紹ARKit的演進曆史，包括ARKit 1、ARKit 2、ARKit 3以及最新的ARKit版本所帶來的重要更新和功能增強。這有助於讀者瞭解ARKit的成熟度以及Apple在AR領域的持續投入。 第二章：構建你的第一個AR場景：ARKit入門 本章將是讀者踏上ARKit開發之旅的起點。我們將從搭建開發環境開始，詳細介紹如何在Xcode中創建新的ARKit項目，配置必要的權限和設置。 核心內容將圍繞`ARSession`和`ARView`這兩個ARKit中最基礎也是最重要的組件展開。讀者將學習如何配置`ARSession`來啓動和管理AR體驗，包括選擇閤適的`ARConfiguration`（例如`ARWorldTrackingConfiguration`以實現空間定位和運動跟蹤）以及設置會話代理以響應AR事件。 `ARView`作為AR內容的承載者，其配置和使用也將是本章的重點。讀者將學習如何將`ARView`添加到視圖控製器中，如何設置其渲染選項，以及如何在其上添加3D模型、圖像或文字等AR錨點。 通過一個簡單但完整的AR應用示例，讀者將親手實現一個能夠檢測平麵並放置一個基礎3D對象的AR場景，從而初步體驗ARKit的強大能力。 第三章：理解ARKit的“世界”：坐標係統、錨點與平麵檢測 本章將深入探討ARKit如何理解和錶示真實世界。我們將詳細解釋ARKit的坐標係統，包括世界坐標係、設備坐標係以及AR錨點的坐標定義，這對於在AR環境中準確放置和操作3D對象至關重要。 錨點（Anchors）是ARKit中管理AR對象位置和方嚮的關鍵概念。本章將詳細介紹不同類型的錨點，例如`ARWorldAnchor`（用於持久化AR體驗）、`ARImageAnchor`（用於識彆和跟蹤圖像）、`ARFaceAnchor`（用於麵部跟蹤）等。讀者將學習如何創建、添加、更新和移除錨點，並理解它們在AR場景中的作用。 平麵檢測（Plane Detection）是ARKit最基礎也是最常用的功能之一，它能夠識彆真實世界中的水平麵和垂直麵。本章將詳細講解ARKit的平麵檢測機製，包括如何配置`ARConfiguration`以啓用平麵檢測，如何通過`ARMeshGeometry`獲取平麵網格數據，以及如何根據檢測到的平麵在AR場景中放置虛擬對象。我們將探討如何優化平麵檢測的準確性，並處理平麵可能齣現的重疊或變化。 第二部分：ARKit高級功能與交互 第四章：從二維到三維：圖像識彆、對象跟蹤與場景理解 本章將拓展ARKit的應用範圍，使其能夠識彆和跟蹤現實世界中的特定內容。 圖像識彆（Image Tracking）是ARKit的重要功能，允許應用程序在真實世界中識彆預先定義的2D圖像（如海報、名片等），並將其作為AR錨點。本章將詳細介紹如何準備參考圖像集，如何在`ARSession`中配置`ARImageTrackingConfiguration`，以及如何在檢測到圖像時在其上方疊加3D內容。我們將討論圖像識彆的魯棒性以及如何優化識彆效果。 對象跟蹤（Object Tracking）是ARKit 3引入的一項強大功能，它能夠讓ARKit識彆並跟蹤現實世界中的3D對象。本章將講解如何使用`ARObjectScanningConfiguration`或通過預訓練模型來捕捉和識彆3D對象，以及如何在AR場景中實現對這些對象的精準跟蹤，並提供相關的交互功能。 場景理解（Scene Understanding）方麵，我們將探討ARKit如何通過`ARMeshGeometry`等API提供對現實世界幾何形狀的理解，從而實現更復雜的AR交互，例如虛擬物體在真實物體後麵的遮擋（occlusion）以及對環境的更深層次的幾何感知。 第五章：讓AR動起來：身體跟蹤、手勢識彆與麵部AR 本章專注於實現更具交互性的AR體驗，讓用戶能夠通過身體、手勢或麵部與AR內容進行互動。 身體跟蹤（Body Tracking）功能允許ARKit識彆和跟蹤用戶身體的20個關鍵部位，並將其姿態信息應用到虛擬骨骼上。本章將詳細講解如何啓用身體跟蹤，如何獲取身體的骨骼數據，以及如何將這些數據用於驅動虛擬角色或實現身體姿態控製的AR應用。 手勢識彆（Hand Tracking）是ARKit 4引入的一項革命性功能，它能夠實時檢測和跟蹤用戶的手部姿勢。本章將深入探討如何使用ARKit的手部跟蹤API，識彆不同的手部關鍵點和手勢（如握拳、張開等），並將其應用於AR應用的交互控製中。 麵部AR（Face Tracking）是ARKit早期就支持的一項強大功能，它能夠檢測和跟蹤用戶麵部的特徵點，從而實現虛擬麵具、錶情模擬等趣味應用。本章將詳細介紹如何使用`ARFaceTrackingConfiguration`，獲取麵部幾何體和紋理信息，並將其用於創建生動的麵部AR效果。 第六章：精益求精：AR渲染、光照與陰影 為瞭讓AR場景更加逼真，本章將聚焦於ARKit的渲染和光照技術。 3D模型集成與優化：我們將講解如何在ARKit項目中集成各種3D模型格式（如USDZ、RealityKit等），並提供模型導入、材質設置、動畫播放等方麵的技術指導。同時，也會探討模型優化技巧，以提高AR應用的性能。 ARKit的光照模型：ARKit能夠感知真實世界的光照信息，並將其應用於虛擬對象的渲染，從而實現更自然的融閤。本章將詳細介紹ARKit的光照估計（Light Estimation）功能，包括環境光照強度、色溫的獲取，以及如何利用這些信息調整虛擬對象的亮度、顔色和對比度。 陰影投射與接收：逼真的陰影是提升AR真實感的關鍵。本章將講解如何在ARKit中實現虛擬對象的陰影投射，以及如何讓虛擬對象接收真實世界中的陰影。我們將探討`ARSCNView`和`RealityKit`中處理陰影的API，以及如何調整陰影的質量和效果。 第三部分：ARKit進階應用與最佳實踐 第七章：從平麵到復雜的場景：ARKit與SceneKit/RealityKit 本章將深入探討ARKit與Apple的3D渲染框架SceneKit和RealityKit的集成。 ARKit與SceneKit：SceneKit是Apple提供的強大的3D場景渲染框架，本章將詳細講解如何將ARKit與SceneKit結閤使用，實現復雜的AR場景設計。讀者將學習如何使用SceneKit的節點、材質、相機等概念來構建AR場景，以及如何利用ARKit提供的空間信息來控製SceneKit節點的變換。 ARKit與RealityKit：RealityKit是Apple在ARKit 3中引入的全新框架，專為AR體驗而設計，提供瞭更高級的渲染、物理模擬和交互能力。本章將深入介紹RealityKit的API，包括實體（Entities）、組件（Components）、係統（Systems）等核心概念，以及如何使用RealityKit構建更加豐富和動態的AR體驗，例如物理模擬、事件處理等。我們將對比SceneKit和RealityKit在AR開發中的優劣，並指導讀者選擇閤適的框架。 第八章：持久化AR體驗：ARWorldMap與多用戶協作 ARWorldMap：ARKit允許應用程序保存和加載AR世界的空間映射信息，實現AR體驗的持久化。本章將詳細講解如何使用`ARWorldMap`來保存用戶在特定空間中放置的AR對象和場景，以及如何在後續的AR會話中重新加載這些內容，實現“斷點續AR”。 多用戶協作AR：本章將探討如何構建多人協同的AR體驗。我們將介紹Apple提供的ARKit共享功能（如`ARCollaborationData`），以及如何通過網絡通信（如Bonjour、GameKit等）來實現多個設備之間的AR數據同步，讓多個用戶能夠同時看到並交互相同的AR內容。 第九章：AR應用的部署與性能優化 打包與發布：本章將指導讀者如何將完成的ARKit應用打包，並在App Store中發布。我們將涵蓋應用簽名、證書配置、App Store Connect上傳等流程。 性能優化：AR應用的性能至關重要，直接影響用戶體驗。本章將提供一係列實用的性能優化技巧，包括如何優化3D模型、減少渲染開銷、高效管理AR錨點、閤理使用ARKit的API，以及針對不同設備進行性能測試和調優。 常見問題排查與調試：我們將匯總ARKit開發過程中常見的技術問題，並提供詳細的排查思路和解決方案，幫助讀者快速定位和解決開發難題。 本書特色： 理論與實踐並重： 本書不僅深入講解ARKit背後的原理和概念，更重要的是提供瞭大量可運行、可擴展的實戰代碼示例，讓讀者在實踐中學習和掌握。 循序漸進的知識體係： 內容結構清晰，從基礎的ARKit入門，逐步深入到高級功能和應用場景，適閤不同開發經驗的讀者。 全麵的ARKit功能覆蓋： 涵蓋瞭ARKit從平麵檢測、圖像識彆、身體跟蹤到多人協作等幾乎所有核心功能。 前沿技術的探討： 結閤SceneKit和RealityKit，為讀者展示構建更復雜、更具沉浸感的AR體驗的途徑。 實用的開發技巧與經驗分享： 包含性能優化、問題排查等開發者在實際工作中會遇到的重要環節。 目標讀者： 希望掌握Apple ARKit框架，開發原生iOS AR應用的iOS開發者。 對增強現實技術充滿興趣，希望學習AR開發技術的移動應用開發者。 對ARKit有初步瞭解，希望深入學習ARKit高級功能和實戰技巧的開發者。 對AR技術在遊戲、教育、電商、設計等領域的應用感興趣的從業人員。 通過閱讀《ARKit開發實戰》，您將能夠自信地構建齣引人入勝、功能強大的AR應用程序，在不斷發展的增強現實領域占據先機。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《ARKit開發實戰》著實吸引瞭我，作為一名對增強現實技術充滿好奇的開發者，我一直期待能找到一本能夠帶領我從理論走嚮實踐的優秀教材。在翻閱這本書之前，我腦海中勾勒齣瞭一幅藍圖：從ARKit的核心概念、坐標係理解，到如何集成到實際的iOS應用中，再到進階的平麵檢測、圖像識彆、物體追蹤，甚至可能涉及一些ARKit 3和4的新特性，比如多人協作、身體追蹤等。我希望它能提供清晰的代碼示例，最好能附帶完整的工程文件，讓我能夠一步步跟著操作，理解每個API的調用邏輯和參數含義。同時，對於一些常見的開發難題，比如性能優化、用戶體驗設計、與原生UI的融閤等，我也期望這本書能給齣一些實用的建議和解決方案。這本書應該不僅僅是API的堆砌，更應該包含作者在實際AR開發過程中積纍的寶貴經驗和獨到見解，幫助讀者少走彎路，快速掌握ARKit的開發精髓。

評分☆☆☆☆☆

我對《ARKit開發實戰》這本書抱有的期望，是從一個完全的初學者角度齣發，希望它能提供一個非常平滑的學習麯綫。我期待書中首先能夠清晰地解釋ARKit最基礎的概念，例如ARSession、ARConfiguration，以及它們在AR體驗中的作用。然後，我希望它能詳細講解如何進行平麵檢測，如何獲取平麵信息，以及如何在這個基礎上放置虛擬的3D模型。我非常好奇書中會如何處理3D模型的導入和渲染，是會側重於SceneKit還是RealityKit，又或者兩者都會提及。此外，對於ARKit中的錨點（Anchors）係統，我希望書中能有詳盡的解釋，說明它是如何工作的，以及如何利用錨點來穩定虛擬物體在真實世界中的位置。最後，如果書中還能包含一些關於ARKit開發中常見的性能瓶頸和優化技巧，以及如何進行AR場景的調試，那就太棒瞭，這將極大地幫助我避免在實際開發中走彎路。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀《ARKit開發實戰》之前，我腦海中浮現的是一係列充滿挑戰的開發場景。我希望這本書能夠教會我如何構建一個能夠識彆特定二維圖像並將其“固定”在真實世界某個位置的應用，或者如何創建一個能夠檢測並理解現實世界中水平和垂直平麵的AR應用，進而允許用戶在這些平麵上放置和交互虛擬對象。更進一步，我期待書中能有關於如何實現AR物體追蹤（Object Tracking）和麵部追蹤（Face Tracking）的章節，這樣我就可以嘗試製作一些更加有趣的AR濾鏡或遊戲。我非常關注書中是否提供瞭關於如何處理ARKit中可能齣現的各種異常情況的指導，例如傳感器數據不準確、跟蹤丟失等，以及如何通過代碼來提高AR體驗的穩定性和魯棒性。同時，對於ARKit的性能優化，比如如何管理AR資源、如何處理大量的AR數據，我也是非常期待能在這本書中找到答案。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本好的技術書籍，不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的啓迪。當《ARKit開發實戰》擺在我麵前時，我首先關注的是它的結構是否邏輯嚴謹，內容是否循序漸進。我期待它能從最基礎的ARKit項目搭建入手，解釋ARSession、ARWorldTrackingConfiguration等核心概念，然後逐步深入到更復雜的場景。比如，對於ARKit中的世界映射（World Mapping）和平麵檢測（Plane Detection），我希望作者能詳細闡述其背後的原理，以及如何有效地利用這些信息來放置虛擬物體。此外，光照估計（Light Estimation）和環境紋理（Environment Texturing）是提升AR體驗真實感的關鍵，我非常想知道作者是如何在書中講解這些功能的，是否提供瞭便於理解的示例代碼，讓我能夠親手實現逼真的虛擬物體與真實環境的融閤。最後，如果這本書還能涉及到ARKit與SceneKit或RealityKit的結閤使用，那就更完美瞭，因為這將極大地拓展AR應用的創作空間。

評分☆☆☆☆☆

我一直對ARKit在遊戲開發和交互式應用中的潛力感到興奮。《ARKit開發實戰》這本書的標題讓我對它寄予厚望，期望它能帶領我進入一個充滿無限可能的AR世界。我設想著書中會有詳細的步驟來演示如何創建一個能夠實現虛擬物體“抓住”和“移動”的AR場景，以及如何通過用戶的手勢與虛擬對象進行互動。我特彆希望作者能夠深入講解ARKit的動量和物理模擬集成，讓虛擬對象在現實世界中擁有真實的物理錶現。此外，對於ARKit 3引入的麵部追蹤和身體追蹤功能，我更是充滿期待，希望能通過這本書學習如何捕捉用戶的麵部錶情並將其應用到虛擬角色上，或者如何追蹤用戶的身體姿態，從而創建齣更具沉浸感的AR體驗。當然，我也會關注書中是否包含關於ARKit與其他Apple技術（如Core ML）的結閤應用，以實現更智能的AR功能。