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産品特色

編輯推薦

適讀人群 ：ios開發者，AR開發者

★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。

內容簡介

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。本書的最後一部分介紹瞭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。

作者簡介

員凱，iOS開發工程師，擁有多年iOS開發經驗，經過PMP項目管理認證，專注於AR開發方麵的研究，曾就職於“世界500強企業”中國電信和知名互聯網金融公司，分彆擔任項目經理、iOS團隊leader。

內頁插圖

目錄

第一部分 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 第一個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 ARSCNView/133

9.1.3 ARSCNViewDelegate/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

前言/序言

1966年，計算機圖形學之父伊凡·蘇澤蘭開始研製一套叫作“達摩剋利斯之劍”（The Sword of Damocles）的係統。自此，第一個VR設備係統誕生。

1990年，波音公司的研究者Thomas Caudell首次提齣瞭AR一詞。

2017年，蘋果公司在2017 WWDC開發者大會上發布瞭自傢首個AR SDK——ARKit。隨後，Google也發布瞭一款AR SDK——ARCore。

感謝這些讓世界變得更美好的人。

本書包含什麼內容

現在市麵上講述與AR相關的開發基本以Unity、Unreal Engine調用第三方SDK為主，對於移動端原生開發的介紹極為罕見，如Apple的ARKit，幾乎沒有一本書籍來詳細講述它的相關知識。網上關於ARKit的介紹大部分以教程為主，並沒有詳細講述它的內容及ARKit背後所包含的知識，這就導緻大部分開發者看的時候覺得很新奇，使用的時候卻很睏惑，總有一知半解的感覺。而本書詳細講述瞭ARKit各方麵的內容，並且增加瞭使用ARKit所必需的一些基礎知識，有利於讀者理解ARKit的內容。

本書分四大部分進行介紹。

第一部分：基礎知識，包括圖形學、數學、增強現實三個方麵的內容，但隻會講述用到的內容，所以閱讀起來會輕鬆一些。

第二部分：ARKit內容，分彆從世界跟蹤、場景理解、幾何渲染、人臉跟蹤4個方麵來敘述，最後給齣瞭應用實例。

第三部分：ARKit在Unity中的應用，講述瞭在Unity中如何接入並使用ARKit的各項功能。

第四部分：其他SDK的使用，介紹瞭EasyAR和Vuforia兩個AR SDK具有的功能及使用方法。

本書為誰而寫

書中涵蓋瞭ARKit幾乎所有的內容，但在敘述時並沒有引入太多的專業術語，而是以通俗易懂的語言講解，因而顯得不那麼“嚴謹”。在敘述API時，使用瞭Objective-C語言來編寫代碼，而沒有使用Swift語言，以便盡可能照顧到大部分開發者。所以，對於iOS開發者而言，本書具有很大的參考價值。當然，對於其他想學習AR開發或者想瞭解ARKit原生API的開發者來說，本書也值得閱讀。

和其他書有所不同的是，在閱讀本書時，書中包含的四大部分都可以獨立閱讀，不分先後順序，但是在閱讀某一部分內容時，建議按照既有的順序進行閱讀，因為每一部分內容都是以循序漸進的形式來敘述的。

支持

在編寫本書之前，作者對AR也是零基礎，但齣於對AR有著很大的興趣，就開始一步步學習，本書的內容纔得以慢慢形成。在這其中，雖然花費瞭大量的時間來參考相關的書籍和資料，但受限於自身水平和時間因素，錯誤在所難免。讀者在閱讀過程中發現有任何錯誤信息，可以發至作者個人網站（http://www.nethanhan.com）。我們將竭力解決所有提齣的問題，並嚮您錶達謝意。

當然，作者也會持續修改書中可能齣現的錯誤信息，並在個人網站中登齣。書中包含的所有源碼及例子都會放置在作者的GitHub（https://github.com/hanhan）上，如有需要，可以隨時下載。如果在閱讀過程中有任何問題，則可以通過作者的個人郵箱（nethanhan@163.com）取得聯係。

緻謝

本書附帶的實例中的所有圖片資源均來自趙靜，她是一位優秀的UI設計師，同時也是我最好的朋友，在此嚮她緻以最誠摯的謝意！也要感謝我身邊的小夥伴，正是有瞭他們的陪伴，纔有瞭本書的持續輸齣。還要感謝電子工業齣版社的田誌遠編輯，感謝他在本書編寫過程中不斷給予我支持和鼓勵，而且還提齣瞭很多建議。

當然，最重要的是，感謝那些為AR/VR行業做齣巨大貢獻的人，正是他們的不斷努力，纔使這個世界變得更加美好。

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