ARAnchor到底是什么？

Question

我正在尝试了解和使用ARKit。但是有一件事我无法完全理解。

苹果关于ARAnchor说：

现实世界中的位置和方向，可用于在AR场景中放置对象。

但这还不够。所以我的问题是：

• 到底是ARAnchor什么？
• 锚点和特征点之间有什么区别？
• 是ARAnchor的特征点只是一部分？
• 以及ARKit如何确定其锚点？

Answer 1

只是说 ARAnchor是一个看不见的空对象，可以在世界空间中保存3D内容（在锚点位置）。可以将ARAnchor其视为3D对象的局部轴。每个3D对象都有一个枢轴点，对不对？因此，此枢轴点必须满足ARAnchor。

如 Apple文档所述：

ARAnchor是现实世界中的位置和方向，可用于在AR Scene中放置对象。在会话中添加锚点有助于ARKit优化该锚点周围区域的世界跟踪准确性，从而使虚拟对象看起来相对于真实世界保持原位。如果虚拟对象移动，请从旧位置移除相应的锚，然后在新位置添加一个。

ARAnchor是ARKit框架中存在的所有其他类型锚的父类，因此所有这些子类均继承自ARAnchor该类。

这是带有平面锚的可视表示的图像。但请记住：默认情况下，您看不到检测到的飞机或其ARPlaneAnchor。

在ARKit 3.0中，您可以ARAnchors使用不同的场景添加到场景中：

• ARPlaneAnchor

  • 如果水平或/和垂直planeDetection实例属性为ON，则ARKit可以将ARPlaneAnchors添加到会话中。

• ARImageAnchor

  • 这种锚点包含有关在AR世界跟踪会话中检测到的图像（锚点位于图像中心）的位置和方向的信息。对于激活，请使用detectionImages实例属性。在ARKit 2.0中，您最多可以跟踪多达25张图像，在ARKit 3.0中，分别最多可以跟踪100张图像。但是，在两种情况下，最多只能同时显示4张图像。

• ARBodyAnchor

  • 在最新版本的ARKit中，您可以通过运行会话来启用身体跟踪ARBodyTrackingConfiguration()。您将在Root Joint3D Skeleton中获得ARBodyAnchor 。

• ARFace锚

  • Face Anchor存储有关拓扑和姿势的信息以及您可以使用前置TrueDepth摄像机检测到的面部表情。当检测到脸部时，“脸部固定点”将附加在鼻子后面的脸部中央。在ARKit 2.0中，您只能跟踪一张脸，而在ARKit 3.0中，最多可以同时跟踪3张脸。

• ARObjectAnchor

  • 这种类型的锚点保存有关在世界跟踪会话中检测到的真实3D对象的6个自由度（位置和方向）的信息。

• AREnvironmentProbeAnchor

  • Probe Anchor在世界跟踪会议中为特定空间区域提供环境照明信息。ARKit的人工智能使用它为金属着色器提供环境反射。

• ARParticipantAnchor

  • 对于多用户AR体验而言，这是必不可少的锚类型。如果要使用它，请true为isCollaborationEnabled实例属性和Multipeer Connectivity框架使用值。

还有其他常规方法可以在AR会话中创建锚点：

• 命中测试法

  • 在屏幕上点击，将一个点投影到一个隐藏的检测平面上，将ARAnchor放置在虚拟射线与该平面相交的位置。

• 射线投射法

  • 轻击屏幕，还将点投影到隐藏的检测平面上。射线投射与命中测试的主要区别在于，在使用后者的ARKit时，由于它会更多地了解检测到的表面，因此会不断完善射线投射。

• 特征点

  • ARKit在现实对象的高对比度边缘上自动生成的特殊黄点，可以为您提供放置ARAnchor的位置。由于采用了命中测试方法，因此这种方法也是可行的。

• ARCamera的转型

  • iPhone相机的位置和方向（矩阵4x4）可以轻松用作ARAnchor的位置。

• 任何世界立场

  • 将ARAnchor放置在所需场景中的任何位置。

下面是代码片段，如何在renderer方法内实现锚点：

func renderer(_ renderer: SCNSceneRenderer, didAdd node: SCNNode, for anchor: ARAnchor) {

    guard let planeAnchor = anchor as? ARPlaneAnchor else { return }
    let grid = Grid(anchor: planeAnchor)
    node.addChildNode(grid)
}

自2019年RealityKit发布以来，您可以使用其新类AnchorEntity。使用AnchorEntity类作为实体层次结构的根点，并将其添加到Scene实例的anchors集合中。这使ARKit可以将锚实体及其所有层次后代放置到现实世界中。

AnchorEntity 内部存储三个组件：

• 转变组件
• 同步化组件
• 锚固组件

为了找出两者之间的区别ARAnchor，AnchorEntity请看这篇文章。