ARKit – 有没有办法知道物体在与 ARCamera 相关的空间中的位置？

Question

我在 ARKit 的屏幕中有一个对象，我想知道它与相机方向之间的水平角度，或者至少是屏幕左侧、中间或右侧的对象？

Answer 1

肯定（很好）

首先，我们需要了解 ARKit。

1. ARKit 对象不在actual 空间中，而是基于相机所见。

2. 相机并不完美；您会注意到“静止的”物体由于照明、环境等原因四处移动。

3. 没有人的手是稳定的；不仅物体会移动，手机也会做一些小的调整。

现在，提供这些信息，我们可以使用我们知道的变量来计算 3 个已知位置之间的角度（当然是在 3D 空间中！）。

使用this answer，我们可以看到，通过大量数学运算，我们可以从 3 个 3D 点得出一个角度

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现在，进入它的代码。

让我们得到我们的变量

1. 您可以使用SCNSceneRendererDelegate 提供的函数获取您的phone 职位

func renderer(_ renderer: SCNSceneRenderer, willRenderScene scene: SCNScene, atTime time: TimeInterval) {
    guard let pointOfView = sceneView.pointOfView else { return }
    let transform = pointOfView.transform
    let orientation = SCNVector3(-transform.m31, -transform.m32, transform.m33)
    let location = SCNVector3(transform.m41, transform.m42, transform.m43)
    let currentPositionOfCamera = orientation + location
    print(currentPositionOfCamera)
}

func +(lhv:SCNVector3, rhv:SCNVector3) -> SCNVector3 {
     return SCNVector3(lhv.x + rhv.x, lhv.y + rhv.y, lhv.z + rhv.z)
}

1. 您可以通过以下方式获取您的object

let anObject = SCNNode()
let pos = anObject.position

1. 您可以通过稍微有创意的方式获取您的userViewDirection——我能想到的最好方法是创建一个新的SCNNode，并将其放置在您面前一段距离。我们可以通过使用this link 来做到这一点

func updatePositionAndOrientationOf(_ node: SCNNode, withPosition position: SCNVector3, relativeTo referenceNode: SCNNode) {
    let referenceNodeTransform = matrix_float4x4(referenceNode.transform)

    // Setup a translation matrix with the desired position
    var translationMatrix = matrix_identity_float4x4
    translationMatrix.columns.3.x = position.x
    translationMatrix.columns.3.y = position.y
    translationMatrix.columns.3.z = position.z

    // Combine the configured translation matrix with the referenceNode's transform to get the desired position AND orientation
    let updatedTransform = matrix_multiply(referenceNodeTransform, translationMatrix)
    node.transform = SCNMatrix4(updatedTransform)
}

//Create a global node 
let lookingNode:SCNNode = SCNNode()

//Now update node say `2` away in the Z (looking direction)
let position = SCNVector3(x: 0, y: 0, z: -2)
updatePositionAndOrientationOf(lookingNode, withPosition: position, relativeTo: cameraNode)

现在我们有了 3 个变量。

我们可以简单地对它们进行数学运算:)

//Vertex is pos1
func calculateAngleBetween3Positions(pos1:SCNVector3, pos2:SCNVector3, pos3:SCNVector3) -> Float {
    let v1 = SCNVector3(x: pos2.x-pos1.x, y: pos2.y-pos1.y, z: pos2.z-pos1.z)
    let v2 = SCNVector3(x: pos3.x-pos1.x, y: pos3.y-pos1.y, z: pos3.z-pos1.z)

    let v1Magnitude = sqrt(v1.x * v1.x + v1.y * v1.y + v1.z * v1.z)
    let v1Normal = SCNVector3(x: v1.x/v1Magnitude, y: v1.y/v1Magnitude, v1.z/v1Magnitude)
  
    let v2Magnitude = sqrt(v2.x * v2.x + v2.y * v2.y + v2.z * v2.z)
    let v2Normal = SCNVector3(x: v2.x/v2Magnitude, y: v2.y/v2Magnitude, v2.z/v2Magnitude)

    let result = v1Normal.x * v2Normal.x + v1Normal.y * v2Normal.y + v1Normal.z * v2Normal.z
    let angle = acos(result)

    return angle
}