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创建您的第一个ARCore应用程序

创建您的第一个ARCore应用程序


在上一篇文章中，我已经解释了ARCore是什么以及它如何帮助开发人员在无需了解数学和OpenGL的情况下创建惊人的增强现实应用程序。


如果您还没有阅读它，我强烈建议您继续阅读本文，然后开始开发ARCore应用程序。


开始使用


要开始开发ARCore应用程序，您首先需要向项目添加ARCore支持。 这非常简单，因为我们将使用Android Studio和Sceneform SDK。 Sceneform自动执行两个主要操作：


  1. 检查ARCore。
  2. 请求使用相机的权限。

使用Sceneform SDK创建ARCore应用程序时，您无需担心这两个步骤。 您只需要将Sceneform SDK添加到您的项目中即可。


使用一个空的Activity创建一个新的Android Studio项目。


将以下依赖项添加到项目级别的build.gradle文件中：


 dependencies { classpath 'com.google.ar.sceneform:plugin:1.5.0' }

并将此依赖项添加到应用程序级别的build.gradle文件中：


 implementation "com.google.ar.sceneform.ux:sceneform-ux:1.5.0"

现在，将项目与Gradle文件同步，并等待构建完成。 因此，用于Android Studio的Sceneform SDK和Sceneform插件将添加到项目中。 这将允许您查看.sfb ，这些.sfb是将在相机中渲染的3D模型，还可以帮助您导入，查看和创建3D资源。


创建您的第一个ARCore应用程序


现在，Android Studio设置已完成，并且已经安装了Sceneform SDK，我们可以开始创建第一个ARCore应用程序了。


首先，我们需要在场景中添加一个Sceneform片段。 这就是我们所有3D模型将被放置的所谓场景 。 该片段将负责初始化摄像机并自行处理权限。


转到主布局文件。 就我而言，这是activity_main.xml文件。 并在其中添加Sceneform片段：


 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" tools:context=".MainActivity"> <fragment android:name="com.google.ar.sceneform.ux.ArFragment" android:id="@+id/ux_fragment" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" /> </FrameLayout>

我设置match_parent的宽度和高度，以使场景全屏显示。 您可以根据需要选择尺寸。


兼容性检查


这是您在布局文件中需要做的所有事情。 现在我们传递给Activity，在我的例子中是MainActivity 。 向活动添加方法：


 public static boolean checkIsSupportedDeviceOrFinish(final Activity activity) { if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.N) { Log.e(TAG, "Sceneform requires Android N or later"); Toast.makeText(activity, "Sceneform requires Android N or later", Toast.LENGTH_LONG).show(); activity.finish(); return false; } String openGlVersionString = ((ActivityManager) activity.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE)) .getDeviceConfigurationInfo() .getGlEsVersion(); if (Double.parseDouble(openGlVersionString) < MIN_OPENGL_VERSION) { Log.e(TAG, "Sceneform requires OpenGL ES 3.0 later"); Toast.makeText(activity, "Sceneform requires OpenGL ES 3.0 or later", Toast.LENGTH_LONG) .show(); activity.finish(); return false; } return true; }

此方法检查您的设备是否支持Sceneform SDK。 该SDK需要Android API级别27或更高以及OpenGL ES 3.0或更高版本。 如果设备不支持这两个参数，则将不会加载场景，并且您的应用程序将显示黑屏。


但是，您仍然可以实现应用程序的所有其他功能，这些功能不需要Sceneform SDK。


检查兼容性后，我们可以创建3D模型并将其附加到场景。


添加资产


现在，您需要将3D模型添加到将在屏幕上显示的项目中。 如果您熟悉创建它们的过程，则可以自己创建这些模型。 或者，您可以转到Poly 。


在那里，您将找到可供选择的庞大3D资源库。 此外，它们可以免费下载。


保利


在Android Studio中，在左窗格中打开您的应用程序文件夹。 您需要一个sampledata文件夹。 该文件夹将包含您的所有3D模型。 在此文件夹中，创建一个包含您的模型名称的文件夹。


在从Poly下载的档案中，您很可能会找到3个文件：


  1. .mtl文件
  2. .obj文件
  3. .png文件

这三个文件中最重要的是.obj文件。 这是您的模型。 将所有3个文件放入sampledata->“您的模型文件夹”中 。


3D模型的路径


现在，右键单击.obj文件。 第一个选项是Import Sceneform Asset 。 单击它，不更改默认设置，只需在下一个窗口中单击完成 。 之后，将项目与Gradle文件同步。


将在项目中使用的3D资源导入完成。 接下来，让我们在代码中使用3D模型并将其包含在场景中。


模型制作


将以下代码添加到您的活动中，我将逐行进行解释：


 private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName(); private static final double MIN_OPENGL_VERSION = 3.0; ArFragment arFragment; ModelRenderable lampPostRenderable; @Override @SuppressWarnings({"AndroidApiChecker", "FutureReturnValueIgnored"}) protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); if (!checkIsSupportedDeviceOrFinish(this)) { return; } setContentView(R.layout.activity_main); arFragment = (ArFragment) getSupportFragmentManager().findFragmentById(R.id.ux_fragment); ModelRenderable.builder() .setSource(this, Uri.parse("LampPost.sfb")) .build() .thenAccept(renderable -> lampPostRenderable = renderable) .exceptionally(throwable -> { Toast toast = Toast.makeText(this, "Unable to load andy renderable", Toast.LENGTH_LONG); toast.setGravity(Gravity.CENTER, 0, 0); toast.show(); return null; }); }

首先，我们找到arFragment ，我们先前已将其添加到布局中。 该片段负责场景的存储和操作。 您可以将其想象为我们场景的容器。


接下来，我们使用ModelRenderable类构建模型。 使用setSource方法setSource我们从导入资源时生成的.sfb文件加载模型。 thenAccept方法在创建模型后获取模型，然后将加载的模型设置为变量lampPostRenderable 。


对于错误处理，我们有一个exceptionally方法，如果发生异常，则调用该方法。


所有这些都是异步发生的，因此您不必担心多线程。


现在已经加载了模型并将其保存在lampPostRenderable变量中，我们将其添加到场景中。


向场景添加模型


我们的场景位于arFragment ，它将接收用户触摸事件。 因此，我们需要为片段安装一个onTap侦听器，以便处理触摸并将对象放置在需要的位置。 将以下代码添加到onCreate方法：


 arFragment.setOnTapArPlaneListener( (HitResult hitresult, Plane plane, MotionEvent motionevent) -> { if (lampPostRenderable == null){ return; } Anchor anchor = hitresult.createAnchor(); AnchorNode anchorNode = new AnchorNode(anchor); anchorNode.setParent(arFragment.getArSceneView().getScene()); TransformableNode lamp = new TransformableNode(arFragment.getTransformationSystem()); lamp.setParent(anchorNode); lamp.setRenderable(lampPostRenderable); lamp.select(); } );

我们为我们的AR片段设置了onTapArPlaneListener侦听器。 以下语法用于lambda表达式。 如果您不熟悉它，请查看有关此主题的本小指南 。


首先，我们使用hitresult.createAnchor()从HitResult创建锚 ，并将其保存在Anchor对象中。


然后，我们从该锚点创建一个节点 。 它将被称为AnchorNode并将使用setParent方法连接到场景。


接下来，我们创建一个TransformableNode ，它将成为我们的模型，并将其绑定到我们的节点。 TransformableNode仍然没有任何有关它应显示的对象的信息。 我们将使用setRenderable方法将此对象传递给它，该方法将ModelRenderable类型的对象作为参数（记住，我们得到了这样的对象并将其命名为lampPostRenderable ？）。 最后，我们调用lamp.select()方法；


哦！ 术语过多。 不用担心，我现在将解释所有内容：


  1. 场景 ：这是将显示所有3D对象的地方。 该场景位于我们添加到布局的AR片段中。


  2. HitResult ：这是一条来自无限远的假想线（或射线），它给出了其与现实世界对象的交点。


  3. 锚点 ：这是现实世界中的固定位置和方向。 可以理解为三维空间中的坐标（x，y，z）。 姿势是对象在舞台上的位置和方向。 它用于将对象的局部坐标空间转换为真实坐标空间。


  4. 锚点节点 ：这是一个自动在现实世界中定位的节点。 这是检测到平面时安装的第一个节点。


  5. TransformableNode ：这是您可以与之交互的节点。 可以移动，缩放，旋转等。 在此示例中，我们可以缩放对象并旋转它。 因此，名称为可变形。



没有火箭科学。 这确实相对简单。 整个场景可以以图形的形式查看，其中父级为场景，子级为锚节点，然后将其分支为其他各种节点和对象，这些对象将在屏幕上显示。


因此，您的活动应如下所示：


 package com.ayusch.arcorefirst; import android.app.Activity; import android.app.ActivityManager; import android.content.Context; import android.net.Uri; import android.os.Build; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.os.Bundle; import android.util.Log; import android.view.Gravity; import android.view.MotionEvent; import android.widget.Toast; import com.google.ar.core.Anchor; import com.google.ar.core.HitResult; import com.google.ar.core.Plane; import com.google.ar.sceneform.AnchorNode; import com.google.ar.sceneform.rendering.ModelRenderable; import com.google.ar.sceneform.ux.ArFragment; import com.google.ar.sceneform.ux.TransformableNode; public class MainActivity extends AppCompatActivity { private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName(); private static final double MIN_OPENGL_VERSION = 3.0; ArFragment arFragment; ModelRenderable lampPostRenderable; @Override @SuppressWarnings({"AndroidApiChecker", "FutureReturnValueIgnored"}) protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); if (!checkIsSupportedDeviceOrFinish(this)) { return; } setContentView(R.layout.activity_main); arFragment = (ArFragment) getSupportFragmentManager().findFragmentById(R.id.ux_fragment); ModelRenderable.builder() .setSource(this, Uri.parse("LampPost.sfb")) .build() .thenAccept(renderable -> lampPostRenderable = renderable) .exceptionally(throwable -> { Toast toast = Toast.makeText(this, "Unable to load andy renderable", Toast.LENGTH_LONG); toast.setGravity(Gravity.CENTER, 0, 0); toast.show(); return null; }); arFragment.setOnTapArPlaneListener( (HitResult hitresult, Plane plane, MotionEvent motionevent) -> { if (lampPostRenderable == null){ return; } Anchor anchor = hitresult.createAnchor(); AnchorNode anchorNode = new AnchorNode(anchor); anchorNode.setParent(arFragment.getArSceneView().getScene()); TransformableNode lamp = new TransformableNode(arFragment.getTransformationSystem()); lamp.setParent(anchorNode); lamp.setRenderable(lampPostRenderable); lamp.select(); } ); } public static boolean checkIsSupportedDeviceOrFinish(final Activity activity) { if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.N) { Log.e(TAG, "Sceneform requires Android N or later"); Toast.makeText(activity, "Sceneform requires Android N or later", Toast.LENGTH_LONG).show(); activity.finish(); return false; } String openGlVersionString = ((ActivityManager) activity.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE)) .getDeviceConfigurationInfo() .getGlEsVersion(); if (Double.parseDouble(openGlVersionString) < MIN_OPENGL_VERSION) { Log.e(TAG, "Sceneform requires OpenGL ES 3.0 later"); Toast.makeText(activity, "Sceneform requires OpenGL ES 3.0 or later", Toast.LENGTH_LONG) .show(); activity.finish(); return false; } return true; } }

恭喜你！ 您刚刚完成了第一个ARCore应用程序的创建。 开始向其中添加对象，您将看到它们如何开始在现实世界中栩栩如生。


这是您第一次了解如何在Android Studio中从头开始创建简单的ARCore应用程序。 在下一课中，我将深入研究ARCore，并为应用程序添加更多功能。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN438178/

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