IOS增强现实AR应用《手机尺》开发日志

在这里发布一篇IOS增强现实应用的开发日志。使用UE4的ARkit插件，在IOS上开发一款名为《手机尺》的测量工具。这款应用可以用来测量实际场景中的长度，角度，面积，体积等物理量。app store上有一款类似的应用，名为measure kit。整个制作过程将以日志的形式进行叙述，方便想要学习的同学进行参考。
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镇楼图：


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介绍视频：

做到这里已经差不多了，接下来做个总结，目前已经将这个程序的所有制作过程录制为了视频教程，并在aboutcg上发布了，视频总共10个小时，共计三章，有需要的同学可以去看看，如果只是对工程文件或是app感兴趣，我已经将UE4的工程文件上传到虚幻商城，他告知我会有10-15个审核工作日，大概会在2017年12月初通过审核，到时候就可以在虚幻商城下载到这个程序的工程文件了。

（想在app store下载这款软件的同学可以再等等，等到我上传app完毕以后会发送推文与帖子，那个时候就可以在app store下载到这款app）

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DAY11
开始研究如何将程序进行app store上架，app的上架需要有xcode这款软件，pc端提供了一个application loader的上传软件，但是需要几百元的月费还是年费，但是使用mac是免费的，所以觉得如果不是专业开发没必要付费去上传，于是尝试在PC上安装黑苹果。相比于做整个程序，安装苹果系统就不在话下了，花了几个小时，把系统安装在虚拟机中，并升级到了最新的系统版本，随后下载了xcode。之后将app共享至虚拟机中（异常的卡，手头有富余的同学可以买一个mac）然后进行上传，不过在上传的过程中，出现了问题，他报错为90161，这个错误是因为app中的苹果证书与凭证和官网上的信息不一致导致的。于是我推测UE4打包出来的app没有将正确的信息写入进去（或许是UE4软件bug导致），我随即将包解压缩，打开其中一个叫做list的文档（app的证书信息保存在这个文档中），检查了一遍里面的信息，与之前官网的信息一致。
这说明app没有问题？目前做到这一步，由于这几天的工作异常的繁忙，所以app上架的事情暂且搁置了起来，不过整个程序已经制作完毕，所以也算是完整了。等空闲下来的时候，研究一下如何上传app store，到时候会单独发帖或是推送推文来介绍如何上传app store。

在实际的使用过程中，也有了不少问题和总结：
1.ARkit的使用感觉还是挺不错的，不会局限于场地，位置，方向。只要存在平面就可以被检测到。
2.但是检测结果受限于当时的光照，平面的质感，色泽等等，还有摄像头的清晰度，对焦。如果对象拍不清楚，检测结果就很糟糕
3.作为一款测量工具，只能进行一个大概的测量，测量的精度和传统的测量尺还是没法比，只能作为一个方便的工具来使用。等以后AR技术更加成熟了，我觉得手机AR测量会有非常广阔的前景的。
4.这个程序做的真的蛮不错，啊哈哈

DAY10
差不多做完以后，我对测量工具进行了一次测试，下面是测试视频：

DAY9
面积测量工具的制作相对就容易了，把几条边随着用户的测量进行同步的缩放，思路与线段测量基本相同。面积的数值运算，我使用了海伦公式，然后把两个全等的三角形相加就可以了（毕竟是平行四边形），然后将运算的结果显示在方形的上方。同样，体积测量工具的制作也是这个思路，只是将前面的测量工具综合了一下而已。

DAY8
下面是余下几个测量工具的制作，有了线段测量工具的制作，做角度还有面积还有体积，相对就容易了。制作角度主要是角度的测算，我用了两向量的夹角公式，向量积除以向量模的积就算出两条线段所夹角的余弦值了，然后反三角就可以算出角度大小。主要是在做角度测量工具的时候，我想给角度加上一个两角边连接的圆弧。结果发现这个圆弧异常的难做，他要随着测量出来的角度进行同步的缩放与旋转。尝试了几次都失败了，于是就把这个东西去掉了。。。

DAY7
有了大体框架以后，我们就开始制作具体的测量工具了，首先是线段测量工具。在造型的设计上，采用白色带箭头的线段，然后在上面标识出长度，长度单位采用cm与m。
线段的测量相对非常简单，整个测量工具的制作思路是：在建模软件中导出一个长度为10格的圆柱体，采用X轴朝向横放，原点坐标归到圆柱底部，然后导入到UE4中，因为UE4中的一格距离等于现实中的1cm，所以这个被导入的圆柱体长度应该是10cm。然后建立起线段测量工具蓝图，把圆柱体放入其中。当测量开始的时候，根据playercontroller蓝图实时检测到的数据，等比例缩放这个圆柱体的长度。
这里的难点是涉及到UE4中的长度与现实中的长度换算，所以这个圆柱体的模型就采用了10格的距离，换算的时候除以10就可以了（为啥不用1格，使用1格就不用换算倍率，但是长度为1格以后，模型就看不清了，太窄了）
长度有了，接下来是角度，要让这条线段随着用户摄像头的方向一起移动。角度的运算非常简单，只要将线段首尾的两个坐标相减，就可以计算出整条线段的向量。
随后将线段的长度数值，输出到UI中，加上单位，用户就可以看到完整的线段测量工具了

DAY6
制作完UI之后，开始制作playercontroller与gamemode。而playercontroller是这个程序的一个重点，我们要往里面放置一个测量计时器，用这个计时器来触发我们的测量事件。
这个程序的运作思路是：用户开始测量，在场景中生成测量工具（一个测量蓝图），同时playercontroller中的计时器开始计时，计时器连接着一个自定义的事件，计时器每隔很短的时间，触发这个自定义事件，而这个自定义事件被触发时，运行ARkit的平面检测，将检测到的平面信息反馈给测量工具蓝图，测量工具蓝图将接收到的数据，计算为实际的长度，角度，面积等等，完成场景当中物体的测量。

DAY5
下面开始正式的程序制作，首先来绘制UI。UI的设计，我尽可能做的简单直接。这个程序不是游戏，而是一个测量工具，因此没有花太多精力在界面的美观上。下面是这个UI的截图。

简单的介绍一下几个按钮的功能。右侧是测量工具按钮，包括清空与撤销按钮，中间那个勾勾是执行测量按钮。整个操作采用横屏，home键在右的操作方式。因为要考虑到这个程序会打开摄像头，而iPhone的摄像头在左上角，所以这种横屏向右的手持方式比较方便用户测量。