目标
本教学主要会开发一个ARkit Demo App，并应用SceneKit来协助你熟悉基础的ARKit。
是时候让你开始沉浸在本篇教学内，并让你了解如何一步一步建构出ARKit App，且透过你手上的装置与AR世界互动。
本篇教学的想法主要是学习AR与利用API来建置一个APP，藉由教学的步骤，你将会一步步了解ARKit在实体装置上是如何与神奇的3D物件来互动的。
在开始前，请了解本篇教学仅是以基础功能应用为主。
作为一个开发者，有一个学习的氛围跟一个交流圈子特别重要，这是一个我的iOS交流群：1012951431，不管你是大牛还是小白都欢迎入驻 ，分享BAT,阿里面试题、面试经验，讨论技术， 大家一起交流学习成长！
你需要准备的
进入本篇教学前，建议你已有对iOS的基础开发的能力，这属于中阶程度的教学，并且，我们将需要Xcode9以上的版本。
为了测试你的ARKit App，你得需要一个可兼容Apple的ARkit的装置，建议有Apple A9处理器以上等级的装置。
现在请确认你已具备上述需求，并准备开始进行，以下是我将会带你走过：
- 建立一个新的ARKit apps专案
- 设定ARKit SceneKit View
- 将ARSCNView与View Controller结合
- 连接IBOutlet
- 设定ARSCNView Session
- 允许相机使用权限
- 将3D物件加到ARSCNView
- 加入手势判断功能到ARSCNView
- 从ARSCNView移除物件
- 加入多样物件到ARSCNView
建立一个新的ARKit apps专案
再来，打开Xcode，在Xcode的菜单中，选择File > New > Project… ，然后选择Single View App并按下next，其实Xcode也有内键ARKit的范例App，但你仍可以使用Single View App来开发AR app。
你可以自行命名你想要的专案名称，我是命名为ARKitDemo，再按下next来完成新的专案。
设定ARKit SceneKit View
现在请打开Storyboard，请在右下角的Object Library找到ARKit SceneKit View，将它拖拉至你的View Controller。
然后将你的ARKit SceneKit View的尺寸拉满整个View Controller，它应该会呈现如下方：
讚喔！这样的话，ARKit SceneKit View就是我们要呈现扩增实境的SceneKit内容的位置。
连接IBOutlet
我们目前仍在Main.storyboard位置，请往介面右上方找到toolbar，并开启Assistant Editor，现在将ARKit汇入到ViewController.swift档位置：
import ARKit
接著请按住control并在ARKit ScenKit的View上拖到至ViewController.swift档，当连接到时，请指定为IBOutlet，并命名为sceneView，对了，请放心地将didReceiveMemoryWarning()这个方法删除，我们不会在本篇教学使用到它。
设定ARKit SceneKit View
想看看，若想要我们的App在一开始执行时就能透过相机看到真实世界，并能侦测我们的週遭环境，这其实是相当惊人的科技！如今Apple已经帮开发者建立一套扩增实境的功能，我们并不需要再多花时间从无到有的重新设计，所以，谢谢Apple！让我们能拥抱ARKit。
好的！现在是时候来设定ARkit SceneKit View了，请在ViewController的类别下插入下列程式码：
override func viewWillAppear(_ animated: Bool) {super.viewWillAppear(animated)let configuration = ARWorldTrackingConfiguration()sceneView.session.run(configuration)}
并在viewWillAppear(_:)方法内，我们将初始化AR configuration，它称为ARWorldTrackingConfiguration，这是一个可以执行world tracking的功能设定，等等！你一定会问什麽是world tracking？来看一下Apple的官方文件说明：
“World tracking可提供装置上六个自由度轨迹，来找到场景所需的特徵点，world tracking也会启用performing hit-tests against the frame. 当这个单元暂停后，Tracking将不会再执行。”
“World tracking provides 6 degrees of freedom tracking of the device. By finding feature points in the scene, world tracking enables performing hit-tests against the frame.
Tracking can no longer be resumed once the session is paused.”-Apple官方文件
所以简单说明world tracking可以追踨装置的方位与位置，它也可以经由装置的相机来侦测真实世界的地平面。
最后一段程式码，AR单元( Session)主要是管理动作追踨与相机影像处理内容。我们需要执行这个configuration
接下来，我们来加入另一个方法到ViewController内：
override func viewWillDisappear(_ animated: Bool) {super.viewWillDisappear(animated)sceneView.session.pause()}
在viewWillDisappear(_:)方法中，我们主要做的是当view在关闭时，设定AR单元就会同时停止追踨动作与处理图像内容。
允许相机使用权限
在我们要执行我们的App之前，我们需要告知我们使用者，我们得使用相机来进行扩增实境的应用，这是一个从iOS10就开始的必要询问告知动作，也因此，请打开info.plist。然后在空白区域点选右键，并选择Add row，在key下选用Privacy – Camera Usage Description，然后在Value下写下For Augmented Reality。
过来，请确认此时你已经做好刚刚所教的一切。
请拿起你的装置，并连线到你的Mac，来第一次建立与执行在Xcode的专案，此时这个App将会询问你能否允许有打开相机的权限。请点按OK。若选择Don’t allow，代表App不能使用相机来做想要执行的事情。
现在你应该能够看到你相机画面了。
我们也算是设定好我们的sceneView单元，并能执行world tracking，是时候进入令人兴奋的阶段了！扩增实境！
将3D物件加到ARSCNView
话不多说，直接进入扩增实境，我们将要一个立方体(box)，那我们先将下列程式码加到你的ViewController类别。
func addBox() {let box = SCNBox(width: 0.1, height: 0.1, length: 0.1, chamferRadius: 0)let boxNode = SCNNode()boxNode.geometry = boxboxNode.position = SCNVector3(0, 0, -0.2)let scene = SCNScene()scene.rootNode.addChildNode(boxNode)sceneView.scene = scene}
现在来解释一下我们做了些什麽。
我们先要来建立一个立方体box的外型，1个Float = 1公尺。
接下来，我们建立一个点位boxNode物件，这个点位可代表位置与一个物件在3D空间的座标，但对它自己而言，他本身不会有可以看到的内容，需要协助它添加资讯。
所以我们需要在这个点位来建立一个形状，并给予一些可视化的内容。先将立方体box的参数设为点位boxNode的几何资讯，我们再给我们的点位一个位置，然而这个位置和相机有关係，以正x轴而言，是右边；负x轴是左边，正Y轴是上方，负Y轴是下方，而正Z轴是往后，负Z轴是往前。
接著，我们要来建立一个场景，这是一个应用SceneKit的场景功能来显示在视图上，过来加入我们的boxNode做为场景的初始根点位，然而初始根点位在一个场景中，是SceneKit用来定义与真实世界的座标系统的方式。
正常来说，我们的场景现在会有了一个立方体了，这个立方体会位在相机画面的正中间，和相机的距离会有0.2公尺。
最后，让我们的sceneView来显示我们刚建立的场景。
现在请在viewDidLoad()加入addBox()的方法：
override func viewDidLoad() {super.viewDidLoad()addBox()}
建立并执行这个App，你应该可以看见一个飘浮在空中的立方体囉！
你现在也可以重新简化addBox()的方法：
func addBox() {let box = SCNBox(width: 0.05, height: 0.05, length: 0.05, chamferRadius: 0)let boxNode = SCNNode()boxNode.geometry = boxboxNode.position = SCNVector3(0, 0, -0.2)sceneView.scene.rootNode.addChildNode(boxNode)}
这会更容易了解在做些什麽事了吧。
好的！要继续加入手势了！
加入手势辨识方法到ARSCNView
在addBox()的方法下，请加入下列程式码：
func addTapGestureToSceneView() {let tapGestureRecognizer = UITapGestureRecognizer(target: self, action: #selector(ViewController.didTap(withGestureRecognizer:)))sceneView.addGestureRecognizer(tapGestureRecognizer)}
在这裡，我们先初始化点击手势辨识方法物件，并将target设为ViewController，也就是self，在action内设为didTap(withGestureRecognizer:)，然后我们再将点击手势辨识这个物件也加入在scenView内。
是时候来做些点击手势辨识方法物件内的呼叫方法
从ARSCNView移除物件
在ViewController.swift加入下列程式码：
@objc func didTap(withGestureRecognizer recognizer: UIGestureRecognizer) {let tapLocation = recognizer.location(in: sceneView)let hitTestResults = sceneView.hitTest(tapLocation)guard let node = hitTestResults.first?.node else { return }node.removeFromParentNode()}
在这裡，我们建立了didTap(withGestureRecognizer:)的方法，目的是我们要获得使用者在sceneView的点击位置，并可看得到我们触击的node。
然后，我们将从hitTestResults中移除掉第一个点位，如果hitTestResults内没得到任何一个点位，我们将会当初第一个点击的点位，也是做为parent node的，就移除。
在我们测试物件移除时，请更新viewDidLoad()的方法，并加入一个呼叫addTapGestureToSceneView()的方法：
override func viewDidLoad() {super.viewDidLoad()addBox()addTapGestureToSceneView()}
现在如果你若能建置与执行你的专案，你应该可以点击box node并能从scene view移除它。
不过我们感觉回到了起点。
没关係！那我们来加多点物件。
加入多样物件到ARSCNView
现在我们的立方体感觉有点孤独，我们也来多做一点立方体吧，我们将在一些特徵点上加入物件。
所以什麽是特徵点呢？
根据Apple官方说明，对特徵点的定义：
此点由ARKit自动从一个连续的表面中自动辨识，但不会有另一相对的依靠点。
它其实是依真实世界的实物表面上侦测特徵点，所以，我们回到如何实现增加立方体呢，在我们开始前，在ViewController类别的程式码最下方建立一个extension。
extension float4x4 {var translation: float3 {let translation = self.columns.3return float3(translation.x, translation.y, translation.z)}}
这个exetension建立了一个float3的矩阵，它可同时加入x, y和z三个参数。
因此，我们下一步要修改addBox()：
func addBox(x: Float = 0, y: Float = 0, z: Float = -0.2) {let box = SCNBox(width: 0.1, height: 0.1, length: 0.1, chamferRadius: 0)let boxNode = SCNNode()boxNode.geometry = boxboxNode.position = SCNVector3(x, y, z)sceneView.scene.rootNode.addChildNode(boxNode)}
基本上，我们加入了参数来初始化addBox()的方法，同时也给它一个初始值，这代表我们可以不用在viewDidLoad()呼叫addBox()的方法时，就得写入特定x, y和z座标值。
好的！
现在我们需要修改didTap(withGestureRecognizer:)的方法，我们想要当真实世界的某一点被侦测到时，我们就能加入一个物件。
所以回到我们的guard let的程式码描述，在else之后，并在return之前，请加入下列程式码：
{let hitTestResultsWithFeaturePoints = sceneView.hitTest(tapLocation, types: .featurePoint)if let hitTestResultWithFeaturePoints = hitTestResultsWithFeaturePoints.first {let translation = hitTestResultWithFeaturePoints.worldTransform.translationaddBox(x: translation.x, y: translation.y, z: translation.z)}}
来解释我们想要达成的方式。
首先，我们先要有一个hit test，很像是我们第一次测试，除了这个，我们清楚定义.featurePoint属于types
参数。types参数要求hit test经由AR单元的相机图像来搜寻真实世界的实体物或是表面。它内含许多类型，但本教学目前只针对特徵点。
经由特徵点的hit test后，我们可以安全地移除第一次hit test的结果，这观念很重要，因为不会一直都有特徵点，ARKit并不会一会侦测真实世界的实体物与表面。
如果第一次hit test能成功移除，然后我们就将转换矩阵类型matrix_float4x4到float3，因为我们之前已增加了一个extension来完成此功能，有兴趣的话，我们也可以自行修正x, y和z实际世界座标。
然后，我们在一特徵点上输入x, y和z来加入一个立方体。
你的didTap(withGestureRecognizer:)方法应如下所示：
@objc func didTap(withGestureRecognizer recognizer: UIGestureRecognizer) {let tapLocation = recognizer.location(in: sceneView)let hitTestResults = sceneView.hitTest(tapLocation)guard let node = hitTestResults.first?.node else {let hitTestResultsWithFeaturePoints = sceneView.hitTest(tapLocation, types: .featurePoint)if let hitTestResultWithFeaturePoints = hitTestResultsWithFeaturePoints.first {let translation = hitTestResultWithFeaturePoints.worldTransform.translationaddBox(x: translation.x, y: translation.y, z: translation.z)}return}node.removeFromParentNode()}
测试最终版App
现在是时候按 Run 键执行项目以测试最终版的 App！
总结
恭喜你，和我们走了这麽久 完成本篇教学，ARKit还有还有许多功能需要我们继续挑战，我们只是学了一些表面功夫。
我希望你享受本篇ARKit的介绍，我也期待你会建构出属于你的ARKit App。
关于完整的范例专案，你可以在GitHub找到。
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