本文將分享麻省理工學(xué)院的教程－使用Unity AR Foundation在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中查看模型。

在本教程中，我們將介紹如何把3D模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity，并使用Android設(shè)備或iOS設(shè)備在AR中查看模型的步驟。

過去，我們往往使用Vuforia增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)此目的，但現(xiàn)在Android和iOS都默認(rèn)支持圖像跟蹤功能，因此我們不再需要使用第三方工具包了。

Unity支持Android的ARCore和iOS的ARKit，但是還有一個(gè)更好的選擇：AR Foundation。

AR Foundation是一款跨平臺(tái)開發(fā)套件，支持Android和iOS的系統(tǒng)。AR Foundation可以幫助我們更輕松開發(fā)在不同設(shè)備上使用的應(yīng)用。但在部署應(yīng)用到iOS或Android設(shè)備之前，我們?nèi)孕枰瓿梢恍╊~外步驟。

通過學(xué)習(xí)本教程，我們將學(xué)習(xí)在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中放置模型的兩種設(shè)置：圖像跟蹤和平面跟蹤。

圖像跟蹤允許我們指定放置模型的目標(biāo)圖像。我們將打印出目標(biāo)圖像，應(yīng)用程序?qū)⒉檎液头胖媚Ｐ偷皆搱D像上。

圖像跟蹤模式

平面跟蹤模式下，我們將模型放置到現(xiàn)實(shí)平面中。我們可以在該模式下縮放和旋轉(zhuǎn)模型。

平面跟蹤模式

學(xué)習(xí)準(zhǔn)備

首先，我們必須安裝必要的軟件及工具。

1、請下載并安裝Unity Hub，此時(shí)會(huì)需要?jiǎng)?chuàng)建Unity用戶賬號。

2、啟動(dòng)Unity Hub，依次點(diǎn)擊Install > Add，從列表選擇Unity 2019.1.7f1版本。請不要安裝結(jié)尾帶有“a”或“b”的預(yù)覽版本，因?yàn)槲覀儫o法確保它們的兼容性。

3、在安裝界面勾選Android Build Support或iOS Build Support。

對于Android系統(tǒng)，要點(diǎn)開Android Build Support旁邊的小箭頭，勾選Android SDK and NDK Tools選項(xiàng)，這樣可以跳過下一步。

4、Android系統(tǒng)的可選步驟：下載并安裝Android Studio。如有必要，我們會(huì)使用Android Studio下載最新版Android SDK。

我們建議使用Unity安裝Android SDK和NDK，過程將更簡單。安裝Android Studio可以在電腦上提供Android開發(fā)環(huán)境，方便實(shí)現(xiàn)高級用例。

下載Android Studio：

https://developer.android.com/studio

5、對于iOS系統(tǒng)，請?jiān)L問App?Store下載最新版XCode。

設(shè)置Unity項(xiàng)目

本教程將使用Unity AR Foundation示例項(xiàng)目中的兩個(gè)示例場景。使用模板可以簡化編輯操作，從而快速在場景放置和查看模型。

1、我們訪問GitHub下載模版文件，下載完成后進(jìn)行解壓。

下載模版文件：

https://github.com/virtualxdesign/artemplate

2、啟動(dòng)Unity Hub，點(diǎn)擊“Projects > ADD”選擇解壓的文件夾位置，將項(xiàng)目添加到Projects列表。在下拉菜單選擇Unity版本，然后雙擊打開項(xiàng)目。

請注意，建議電腦安裝的Unity版本和項(xiàng)目模版中使用版本一致，即Unity 2019.1.7f1。如果沒有Unity 2019.1.7f1的版本，我們將在項(xiàng)目下方看到橙色的感嘆號符號，只要使用的是更新的版本，所有功能都會(huì)正常工作。

為項(xiàng)目選擇正確的Unity版本，打開項(xiàng)目

3、現(xiàn)在項(xiàng)目窗口打開了，項(xiàng)目中的AR Foundation應(yīng)該已經(jīng)是啟用狀態(tài)，如果沒有啟用的話，我們可以手動(dòng)啟用?。

請點(diǎn)擊“Window > Package Manager”，打開資源包管理器窗口。該窗口顯示Unity項(xiàng)目的所有可用擴(kuò)展資源包。我們將看到AR Foundation、ARCore XR Plugin、ARKit Face Tracking和ARKit XR插件已經(jīng)安裝。

這些資源包名稱旁邊可能會(huì)有一個(gè)向下的箭頭，表示有更新的版本可以使用，但請不要進(jìn)行更新。如果已經(jīng)有下面版本號的資源包，表示所有內(nèi)容都已設(shè)置完成。

如果這些資源包沒有安裝好，請單擊選擇這些資源包，并從下拉列表選擇以下版本，然后單擊進(jìn)行安裝。

• AR?Foundation -> preview.3 - 2.1.0

• ARCore XR Plugin -> preview.5 - 2.1.0

• ARKit XR Plugin -> preview.5 - 2.1.0

• ARKit Face Tracking -> preview.6 - 1.0.0

打開?Package Manager，確保已安裝需要的資源包

4、將構(gòu)建目標(biāo)切換為Android或iOS。選擇“File > Build Settings”，我們將為構(gòu)建版本選擇正確的環(huán)境。

從左側(cè)列表中，選擇Android或iOS，此時(shí)可以在底部看到“Switch Platform”按鈕，單擊該按鈕。轉(zhuǎn)換項(xiàng)目到對應(yīng)平臺(tái)需要一些時(shí)間，此時(shí)不要關(guān)閉該窗口。

單擊左下角的“Player Settings”，將打開帶有平臺(tái)專用設(shè)置的窗口。模板應(yīng)該已經(jīng)有正確的設(shè)置，但我們?nèi)砸淖冺?xiàng)目的資源包名稱。

選擇目標(biāo)平臺(tái)，然后單擊“Switch Platform”，最后單擊左下角的“Player Settings”

5、在Player Settings中，找到Identification部分。?我們可以修改資源包名稱，名稱的格式應(yīng)該為“com.packagename.projectname”，

例如：模板設(shè)置的名稱為com.virtualxdesign.artemplate，將其修改為com.virtualxdesign.yourprojectname，這將讓應(yīng)用擁有唯一的標(biāo)識(shí)符。

修改資源包名稱為com.virtualxdesign.yourproject

現(xiàn)在查看Unity項(xiàng)目文件。在打開場景時(shí)，如下圖所示。

左側(cè)是層級窗口，我們將使用該窗口把模型放置到場景中。我們可以把對象放到其它對象之中，當(dāng)對象中包含子對象時(shí)，對象名稱旁邊會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小箭頭。

中間的視圖是3D場景視圖，我們可以在這個(gè)窗口中選擇、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和縮放對象。在圖像跟蹤示例中，我們不會(huì)使用該窗口。

右側(cè)是檢視窗口，我們可以在此查看和編輯游戲?qū)ο蟮募?xì)節(jié)。底部是項(xiàng)目窗口目錄，這里列出了所有項(xiàng)目文件，我們會(huì)把模型文件放置到此處。

6、打開圖像跟蹤示例。在項(xiàng)目窗口中，打開“Scenes/ImageTracking/ImageTracking.Unity”。我們可以在該場景放置模型到目標(biāo)圖像上，例如：放到明信片或海報(bào)上。

我們使用默認(rèn)設(shè)置在該場景測試了我們的設(shè)置內(nèi)容。你不必修改任何內(nèi)容，我們會(huì)構(gòu)建應(yīng)用，然后傳輸?shù)皆O(shè)備，查看應(yīng)用是否可以運(yùn)行。此時(shí)，除了平臺(tái)專用部分，所有內(nèi)容都應(yīng)該準(zhǔn)備就緒。

下面，我們將介紹在Android設(shè)備和iOS設(shè)備上運(yùn)行的準(zhǔn)備步驟，請根據(jù)自己的設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的步驟。

構(gòu)建過程(iOS)

為iOS系統(tǒng)構(gòu)建Unity項(xiàng)目會(huì)有一些略微復(fù)雜的步驟，請參考Unity官方教程《構(gòu)建為在iOS設(shè)備上進(jìn)行測試的Unity項(xiàng)目》學(xué)習(xí)在iOS中構(gòu)建和測試你的應(yīng)用。

閱讀Unity官方教程《構(gòu)建為在iOS設(shè)備上進(jìn)行測試的Unity項(xiàng)目》：

https://learn.unity.com/tutorial/building-for-mobile#

我們需要準(zhǔn)備的內(nèi)容：

• 安裝iOS 11或更高版本系統(tǒng)的iOS設(shè)備

• 最新版XCode

• Apple賬號

溫馨提示：由于本文教程使用了示例應(yīng)用及模版，所以請忽略Unity官方教程中“Setting up the Simple Mobile Placeholder project”和“Preparing your Unity project for building to iOS”兩部分的內(nèi)容。

按照官方教程完成設(shè)置后，應(yīng)用將會(huì)成功安裝到設(shè)備上。啟動(dòng)應(yīng)用，將攝像頭對準(zhǔn)“ImageTracking>Images”目錄下的圖像，我們將會(huì)看到，模板里的模型城堡出現(xiàn)在圖像上。

我們可以從“Scenes/PlaneTracking.Unity”中打開平面跟蹤示例項(xiàng)目，構(gòu)建并運(yùn)行該項(xiàng)目。當(dāng)運(yùn)行應(yīng)用時(shí)，我們圍繞水平面移動(dòng)攝像頭，此時(shí)將出現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)格。?在網(wǎng)格上單擊，模型會(huì)出現(xiàn)在網(wǎng)格上。我們可以使用滑塊對模型進(jìn)行移動(dòng)，縮放和旋轉(zhuǎn)。

構(gòu)建過程(Android)

面向Android系統(tǒng)構(gòu)建項(xiàng)目時(shí)，我們需要的Android設(shè)備至少要安裝Android 7.0版本。

1、請?jiān)贏ndroid設(shè)備上啟用開發(fā)者模式。

在設(shè)備上打開“Settings> About Phone”(設(shè)置 > 關(guān)于手機(jī))，找到“Build Number”(版本號)。點(diǎn)按7次版本號，將提示已經(jīng)進(jìn)入開發(fā)者模式，這樣我們可以在手機(jī)上啟用“Developer Options”(開發(fā)者選項(xiàng))。

2、啟用開發(fā)人員模式后，我們轉(zhuǎn)到點(diǎn)擊“Settings > System > Advanced > Developer Options“(設(shè)置 > 系統(tǒng) > 高級?> 開發(fā)者選項(xiàng))，訪問“Developer Options”(開發(fā)者選項(xiàng))。根據(jù)設(shè)備不同，開發(fā)者選項(xiàng)的位置可能有所區(qū)別。如果無法找到設(shè)備的開發(fā)者選項(xiàng)，請?jiān)诰W(wǎng)絡(luò)上搜索相關(guān)信息。

3、在開發(fā)者選項(xiàng)中，找到并啟用“USB Debugging”(USB調(diào)試)，這將允許我們從Unity把應(yīng)用傳輸?shù)紸ndroid設(shè)備。

4、我們將Android設(shè)備連接到電腦。我們的設(shè)備應(yīng)該會(huì)提示“Trust this computer”(信任此電腦)，點(diǎn)擊“Always Trust”(總是信任)，然后確認(rèn)。如果不選擇信任此電腦，電腦將無法把應(yīng)用傳輸?shù)绞謾C(jī)上。

5、現(xiàn)在我們已經(jīng)準(zhǔn)備好構(gòu)建應(yīng)用。打開“Build Settings”構(gòu)建設(shè)置，找到“Run Device”設(shè)置，單擊“Refresh”按鈕。在下拉列表中，找到并選中設(shè)備名稱，這將使設(shè)備成為構(gòu)建目標(biāo)。

6、單擊“Build and Run”(生成并運(yùn)行)。Unity會(huì)請求在處理前把應(yīng)用保存在電腦上。使用默認(rèn)位置即可。命名應(yīng)用的名稱，然后保存，就開始構(gòu)建過程了。

7、現(xiàn)在應(yīng)用應(yīng)已加載到手機(jī)上并且自動(dòng)啟動(dòng)。我們把手機(jī)攝像頭對準(zhǔn)“Scenes/ImageTracking/Images”文件夾下的一幅圖像，可以看到圖像上出現(xiàn)了城堡模型。

8、我們可以從“Scenes/PlaneTracking.Unity”中打開平面跟蹤示例場景。構(gòu)建并運(yùn)行應(yīng)用。我們圍繞水平面移動(dòng)攝像頭，此時(shí)將出現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)格。?在網(wǎng)格上單擊，模型會(huì)出現(xiàn)在網(wǎng)格上。我們可以使用滑塊對模型進(jìn)行移動(dòng)，縮放和旋轉(zhuǎn)。

在啟動(dòng)應(yīng)用后，打開并設(shè)備對準(zhǔn)目標(biāo)圖像，此時(shí)城堡模型應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)在目標(biāo)上

導(dǎo)入和準(zhǔn)備3D模型

我們可以使用攝影制圖法獲得OBJ文件或FBX文件，在導(dǎo)出模型時(shí)，我們應(yīng)該把軸心點(diǎn)設(shè)為(0,0,0)，把上方向設(shè)為Y軸。這樣在3D建模軟件中進(jìn)行模型準(zhǔn)備，比在之后導(dǎo)入U(xiǎn)nity再進(jìn)行設(shè)置要方便得多。如果模型的軸心點(diǎn)或朝向設(shè)置不正確，我們需要在Unity中進(jìn)行調(diào)整。

3D攝影制圖法模型有逼真的紋理和自然的環(huán)境光照。因此，我們不要對它們應(yīng)用額外的光照，而是使用Unlit材質(zhì)。請按照下列步驟，導(dǎo)入和應(yīng)用Unlit著色器。

1、我們將OBJ，MTL和JPG文件拖入U(xiǎn)nity的項(xiàng)目窗口目錄中。我們可以在3DModels文件夾下創(chuàng)建新文件夾，把模型文件放到該文件夾中。

將文件拖放到Unity項(xiàng)目窗口

2、單擊OBJ文件，在檢視窗口中，單擊“Extract Materials”(提取材質(zhì))，使用已選中的文件夾，這樣可讓Unity在同一目錄下生成可以編輯的材質(zhì)資源。

3.、單擊新建的材質(zhì)資源。在檢視窗口中，單擊“Shader”下拉菜單，輸入“Unlit”，單擊選擇“Unlit (Mobile/Unlit) shader”。

4、現(xiàn)在，我們要將模型放入模板場景中。為了方便正確地放置和縮放模型，我們提供了模板預(yù)制件。

在項(xiàng)目窗口中，打開3DModels文件夾，里面一個(gè)名為TrackedModel.prefab預(yù)制件，雙擊打開該預(yù)制件。

5、TrackedModel預(yù)制件已經(jīng)放入圖像跟蹤和平面跟蹤的示例場景中。在修改該預(yù)制件時(shí)，兩個(gè)示例場景都會(huì)進(jìn)行更新。因此，我們只需要把模型放到該預(yù)制件中即可。

6、把模型拖到該預(yù)制件中，請把模型添加為TrackedModel預(yù)制件的子對象。

7、此時(shí)，我們在同一預(yù)制件中有城堡參考模型和自己的模型。我們需要確保自己的模型有正確的位置和朝向。在放置自己的模型時(shí)，請使用城堡模型作為參考。

8、我們將自己的模型放到Tracked Model預(yù)制件之下，我們可能會(huì)不小心把它錯(cuò)放到Castle子對象下。

如果發(fā)生這種情況，模型可能會(huì)使用錯(cuò)誤的縮放，位置和角度參數(shù)，從而完全離開屏幕外。我們可以使用檢視窗口和3D工具來找到模型，把它移動(dòng)到原來的位置。

在編輯Transform組件時(shí)，請確保選中的是自己的模型，而不是TrackedModel預(yù)制件。如果移動(dòng)或縮放TrackedModel預(yù)制件會(huì)破壞示例場景。在單擊TrackedModel即根對象時(shí)，我們會(huì)看到下圖上的參數(shù)。

9、移動(dòng)，縮放和旋轉(zhuǎn)模型，使模型處在城堡模型中間。它們應(yīng)該在底部對齊。最后刪除城堡模型，單擊返回箭頭返回主場景。

10、我們的模型已經(jīng)準(zhǔn)備好了。現(xiàn)在可以打開示例場景，單擊“Build and Run”來體驗(yàn)自己的應(yīng)用。

使用圖像跟蹤模板

我們提供了一組圖像目標(biāo)的示例文件，你也可以創(chuàng)建和使用自己的圖像目標(biāo)。

1、找到合適的目標(biāo)圖像。通常我們應(yīng)該使用帶有鮮明特征的復(fù)雜圖像，而帶有少量或重復(fù)特征的圖像并不適合使用。

2、在項(xiàng)目窗口中，打開“Scenes/ImageTraking/Images”文件夾，把格式為.jpg或.png的目標(biāo)圖像文件拖到該目錄中。

3、單擊“ReferenceImagesLibrary.asset”，在檢視窗口中，我們會(huì)看到一組圖像添加到目標(biāo)圖像列表。該列表中的所有圖像都可以在運(yùn)行時(shí)捕捉到，在列表下單擊“Add Image”。

4、我們添加新的參考圖像，將自己的圖像拖到新的參考圖像上，它會(huì)把圖像添加到該列表中。

5、在“Specify Size”部分下，輸入目標(biāo)圖像在現(xiàn)實(shí)世界中的大小，以米為單位。

給目標(biāo)圖像列表添加新圖像

現(xiàn)在大功告成 ！構(gòu)建Image Tracking示例場景時(shí)，我們將看到應(yīng)用能夠識(shí)別目標(biāo)圖像，并在圖像上方放置模型，我們也可以嘗試不同的圖像和大小。

使用平面檢測模板

我們也可以使用Plane Tracking平面跟蹤示例場景。平面跟蹤示例場景擁有UI，你可以將模型放置到任何水平面上，并且使用滑塊移動(dòng)，縮放和旋轉(zhuǎn)模型。

在項(xiàng)目窗口中，打開Scenes文件夾。點(diǎn)擊Plane Tracking，所有內(nèi)容應(yīng)該都已經(jīng)設(shè)置好了。根據(jù)Android設(shè)備或iOS設(shè)備特定步驟，構(gòu)建并運(yùn)行應(yīng)用。

別忘了點(diǎn)按平面來放置模型。在手機(jī)識(shí)別到平面時(shí)，我們會(huì)看到平面上出現(xiàn)網(wǎng)格。我們可以把模型放到識(shí)別到的網(wǎng)格上。

小結(jié)

麻省理工學(xué)院的教程《使用Unity AR Foundation在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中查看模型》為大家介紹到這里，對AR感興趣的開發(fā)者，趕緊按照教程中的內(nèi)容，動(dòng)手進(jìn)行操作吧。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的android显示3d模型_使用Unity AR Foundation在增强现实中查看模型的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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