ARKit – 如何知道 3d 对象是否在屏幕中央?

ARKit – How to know if 3d object is in the center of a screen?

我在世界中放置 3d 对象 space。之后我尝试随机移动相机。然后现在我需要知道在我知道对象通过 isNode 方法进入平截头体内后,对象是在相机视图的中心、顶部还是底部。

解决方案

要做到这一点,你需要使用一个技巧。创建新的 SCNCamera,使其成为 pointOfView 默认相机的子级并将其 FoV 设置为大约 10 度。

然后在 renderer(_:updateAtTime:) 实例方法中使用 isNode(:insideFrustumOf:) 方法。

这是工作代码:

import ARKit

class ViewController: UIViewController,
                      ARSCNViewDelegate,
                      SCNSceneRendererDelegate {

    @IBOutlet var sceneView: ARSCNView!
    @IBOutlet var label: UILabel!
    let cameraNode = SCNNode()
    let sphereNode = SCNNode()
    let config = ARWorldTrackingConfiguration()
    
    public func renderer(_ renderer: SCNSceneRenderer,
                  updateAtTime time: TimeInterval) {
        
        DispatchQueue.main.async {
            if self.sceneView.isNode(self.sphereNode,
                                     insideFrustumOf: self.cameraNode) {
                self.label.text = "In the center..."
            } else {
                self.label.text = "Out OF CENTER"
            }
        }
    }
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        sceneView.delegate = self
        sceneView.allowsCameraControl = true
        let scene = SCNScene()
        sceneView.scene = scene
        
        cameraNode.camera = SCNCamera()
        cameraNode.camera?.fieldOfView = 10
        
        DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 0.5) {
            self.sceneView.pointOfView!.addChildNode(self.cameraNode)
        }
        
        sphereNode.geometry = SCNSphere(radius: 0.05)
        sphereNode.geometry?.firstMaterial?.diffuse.contents = UIColor.red
        sphereNode.position.z = -1.0
        sceneView.scene.rootNode.addChildNode(sphereNode)
        sceneView.session.run(config)
    }
}

此外,在此解决方案中,您可以为儿童相机打开 orthographic projection,而不是 perspective。当模型远离相机时,它会有所帮助。

cameraNode.camera?.usesOrthographicProjection = true

您的屏幕可能如下所示:

后续步骤

您可以使用相同的方法附加两个额外的 SCNCameras,将它们放在中央 SCNCamera 的上方和下方,并使用两个额外的 isNode(:insideFrustumOf:) 实例方法测试您的对象。

对于不是 hack 的解决方案,您可以使用 projectPoint: API。 使用像素坐标可能更好,因为此方法使用实际相机的设置来确定对象在屏幕上的显示位置。

let projectedPoint = sceneView.projectPoint(self.sphereNode.worldPosition)
let xOffset = projectedPoint.x - screenCenter.x; 
let yOffset = projectedPoint.y - screenCenter.y; 
if xOffset * xOffset + yOffset * yOffset < R_squared {
    // inside a disc of radius 'R' at the center of the screen
}

我用另一种方法解决了问题:

 let results = self.sceneView.hitTest(screenCenter!, options: [SCNHitTestOption.rootNode: parentnode])

其中parentnode是目标节点的父节点,因为我有多个节点。

    func nodeInCenter() -> SCNNode? {
        let x = (Int(sceneView.projectPoint(sceneView.pointOfView!.worldPosition).x - sceneView.projectPoint(sphereNode.worldPosition).x) ^^ 2) < 9
        let y = (Int(sceneView.projectPoint(sceneView.pointOfView!.worldPosition).y - sceneView.projectPoint(sphereNode.worldPosition).y) ^^ 2) < 9
            if x && y {
                return node
            }
            return nil
        }